木材の壁は厚さ 100 mm、面積 6 m² である。両面は 23 °C と 2 °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 = 100 mmA = 6 m²T1 = 23 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
ガラスの壁は厚さ 50 mm、面積 6 m² である。両面は 24 °C と -12 °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 = 50 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁はガラス 50 mm とコンクリート 100 mm からなり、面積は 6 m² である。外側の両面は 19 °C と -6 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁はロックウール 200 mm とガラス 50 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 16 °C と 0 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 16 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
200 mm のガラスと 100 mm の木材からなる壁が、22 °C の部屋と -3 °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 20 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 = 100 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -3 °C
Ts = °C
6.むずかしい
100 mm のコンクリートと 25 mm の石こうボードからなる壁が、22 °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 25 W/(m²·K)、壁の面積は 15 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Ts = °C
解答
- 1. q″ = 35.7 W/m²
- 2. Q̇ = 4147 W
- 3. Q̇ = 1214 W
- 4. Q̇ = 38 W
- 5. Ts = 17.89 °C
- 6. Ts = 14.47 °C
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