石こうボードの壁は厚さ 250 mm、面積 10 m² である。両面は 25 °C と 3 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
解答つき熱伝導ワークシート
1.やさしい
k = 0.17 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 25 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
ロックウールの壁は厚さ 10 mm、面積 6 m² である。両面は 18 °C と -15 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 0.04 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁はれんが 50 mm とガラス 25 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 24 °C と -14 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁は木材 100 mm とれんが 100 mm からなり、面積は 20 m² である。外側の両面は 22 °C と -5 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 22 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
5.むずかしい
150 mm のロックウールと 75 mm のれんがからなる壁が、22 °C の部屋と -9 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 8 W/(m²·K)、屋外側 30 W/(m²·K)、壁の面積は 20 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Ts = °C
6.むずかしい
150 mm のれんがと 150 mm の石こうボードからなる壁が、21 °C の部屋と 5 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 10 W/(m²·K)、屋外側 20 W/(m²·K)、壁の面積は 10 m² である。 壁を通る熱損失 Q̇ を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Q̇ = W
解答
- 1. q″ = 14.96 W/m²
- 2. q″ = 132 W/m²
- 3. Q̇ = 4776 W
- 4. Ti = 0.1573 °C
- 5. Ts = 21.03 °C
- 6. Q̇ = 129 W
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