ロックウールの壁は厚さ 200 mm、面積 4 m² である。両面は 17 °C と -8 °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 = 0.04 W/(m·K)L = 200 mmA = 4 m²T1 = 17 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
ガラスの壁は厚さ 20 mm、面積 20 m² である。両面は 18 °C と -5 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 0.96 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 18 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁はれんが 50 mm と石こうボード 150 mm からなり、面積は 8 m² である。外側の両面は 23 °C と -5 °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 = 0.17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 23 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁はコンクリート 50 mm と木材 150 mm からなり、面積は 4 m² である。外側の両面は 23 °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 = 1.4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 23 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.むずかしい
200 mm のガラスと 25 mm の木材からなる壁が、21 °C の部屋と -6 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 7.7 W/(m²·K)、屋外側 25 W/(m²·K)、壁の面積は 10 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Ts = °C
6.むずかしい
200 mm のガラスと 25 mm のれんがからなる壁が、21 °C の部屋と -7 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 7.7 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 = 0.96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Ts = °C
解答
- 1. q″ = 5 W/m²
- 2. Q̇ = 22080 W
- 3. Ti = 20.96 °C
- 4. Ti = 21.83 °C
- 5. Ts = 14.32 °C
- 6. Ts = 12.05 °C
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