れんがの壁は厚さ 100 mm、面積 20 m² である。両面は 22 °C と 6 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ 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 = 100 mmA = 20 m²T1 = 22 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
2.やさしい
れんがの壁は厚さ 20 mm、面積 10 m² である。両面は 21 °C と -6 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 0.72 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 21 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁はコンクリート 100 mm と木材 100 mm からなり、面積は 6 m² である。外側の両面は 23 °C と 0 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 23 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁は石こうボード 250 mm とロックウール 50 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 24 °C と -5 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
5.むずかしい
100 mm のロックウールと 75 mm のれんがからなる壁が、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 10 W/(m²·K)、屋外側 20 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 = 100 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Q̇ = W
6.むずかしい
250 mm のロックウールと 100 mm の石こうボードからなる壁が、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 10 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
Ts = °C
解答
- 1. Q̇ = 2304 W
- 2. q″ = 972 W/m²
- 3. Q̇ = 209.2 W
- 4. Ti = 8.324 °C
- 5. Q̇ = 39.21 W
- 6. Ts = 20.61 °C
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