コンクリートの壁は厚さ 10 mm、面積 10 m² である。両面は 18 °C と 0 °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 = 1.4 W/(m·K)L = 10 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
石こうボードの壁は厚さ 250 mm、面積 8 m² である。両面は 15 °C と -2 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 0.17 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁はロックウール 200 mm とれんが 50 mm からなり、面積は 15 m² である。外側の両面は 22 °C と -6 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 22 °CT3 = -6 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁はれんが 50 mm とロックウール 150 mm からなり、面積は 8 m² である。外側の両面は 25 °C と -8 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 25 °CT3 = -8 °C
Ti = °C
5.むずかしい
200 mm の石こうボードと 75 mm の発泡ポリスチレンからなる壁が、20 °C の部屋と -11 °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 30 W/(m²·K)、壁の面積は 8 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Ts = °C
6.むずかしい
250 mm の石こうボードと 50 mm の発泡ポリスチレンからなる壁が、20 °C の部屋と -1 °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 4 m² である。 壁を通る熱損失 Q̇ を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -1 °C
Q̇ = W
解答
- 1. q″ = 2520 W/m²
- 2. q″ = 11.56 W/m²
- 3. Ti = −5.616 °C
- 4. Ti = 24.4 °C
- 5. Ts = 19.1 °C
- 6. Q̇ = 27.47 W
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