木材の壁は厚さ 150 mm、面積 6 m² である。両面は 16 °C と 6 °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 = 150 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
コンクリートの壁は厚さ 20 mm、面積 20 m² である。両面は 21 °C と -9 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 1.4 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 21 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁はれんが 100 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 19 °C と -10 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 19 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁はれんが 50 mm とロックウール 75 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 15 °C と -7 °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 = 75 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 15 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.むずかしい
200 mm のれんがと 75 mm のロックウールからなる壁が、21 °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 12 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
Ts = °C
6.むずかしい
200 mm のれんがと 150 mm のコンクリートからなる壁が、20 °C の部屋と -12 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 6 W/(m²·K)、屋外側 20 W/(m²·K)、壁の面積は 6 m² である。 壁の熱通過率 U を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
解答
- 1. q″ = 11.33 W/m²
- 2. Q̇ = 42000 W
- 3. Q̇ = 2110 W
- 4. Ti = 14.21 °C
- 5. Ts = 19.81 °C
- 6. U = 1.662 W/(m²·K)
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