木材の壁は厚さ 50 mm、面積 10 m² である。両面は 21 °C と -15 °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 = 50 mmA = 10 m²T1 = 21 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
木材の壁は厚さ 20 mm、面積 12 m² である。両面は 24 °C と -13 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 0.17 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁はれんが 50 mm と石こうボード 100 mm からなり、面積は 20 m² である。外側の両面は 17 °C と -10 °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 = 100 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁は木材 50 mm と石こうボード 75 mm からなり、面積は 15 m² である。外側の両面は 15 °C と -4 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 15 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
100 mm の石こうボードと 100 mm のれんがからなる壁が、22 °C の部屋と -9 °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 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 = 100 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
U = W/(m²·K)
6.むずかしい
150 mm のガラスと 100 mm のコンクリートからなる壁が、21 °C の部屋と -15 °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。 壁の熱通過率 U を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)
解答
- 1. q″ = 122.4 W/m²
- 2. Q̇ = 3774 W
- 3. Ti = 14.15 °C
- 4. Q̇ = 387.6 W
- 5. U = 1.103 W/(m²·K)
- 6. U = 2.515 W/(m²·K)
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