れんがの壁は厚さ 20 mm、面積 10 m² である。両面は 18 °C と -1 °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 = 0.72 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
コンクリートの壁は厚さ 200 mm、面積 8 m² である。両面は 25 °C と 2 °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 = 200 mmA = 8 m²T1 = 25 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁はれんが 50 mm と石こうボード 25 mm からなり、面積は 4 m² である。外側の両面は 21 °C と -11 °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 = 0.17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁はれんが 150 mm と石こうボード 150 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 21 °C と 8 °C である。 壁を通る熱流量 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 m²T1 = 21 °CT3 = 8 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
50 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 -10 °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 = 50 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
Ts = °C
6.むずかしい
50 mm の石こうボードと 50 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 10 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Ts = °C
解答
- 1. q″ = 684 W/m²
- 2. Q̇ = 1288 W
- 3. Q̇ = 591.2 W
- 4. Q̇ = 119.2 W
- 5. Ts = 8.754 °C
- 6. Ts = 10.24 °C
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