発泡ポリスチレンの壁は厚さ 20 mm、面積 15 m² である。両面は 25 °C と -14 °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 = 0.035 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 25 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
石こうボードの壁は厚さ 10 mm、面積 4 m² である。両面は 16 °C と 9 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 0.17 W/(m·K)L = 10 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁はガラス 100 mm とロックウール 50 mm からなり、面積は 15 m² である。外側の両面は 24 °C と -8 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 24 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁は木材 250 mm とロックウール 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 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 23 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
5.むずかしい
250 mm の石こうボードと 100 mm のロックウールからなる壁が、21 °C の部屋と -12 °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 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 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.むずかしい
200 mm のコンクリートと 25 mm の石こうボードからなる壁が、20 °C の部屋と 4 °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 12 m² である。 壁を通る熱損失 Q̇ を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
Q̇ = W
解答
- 1. q″ = 68.25 W/m²
- 2. q″ = 119 W/m²
- 3. Q̇ = 354.5 W
- 4. Ti = 18.49 °C
- 5. U = 0.2412 W/(m²·K)
- 6. Q̇ = 379 W
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