コンクリートの壁は厚さ 100 mm、面積 15 m² である。両面は 15 °C と -6 °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 = 1.4 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
ロックウールの壁は厚さ 50 mm、面積 4 m² である。両面は 22 °C と 8 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 0.04 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁は石こうボード 200 mm とロックウール 75 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 15 °C と -1 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 15 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁は木材 150 mm とれんが 100 mm からなり、面積は 4 m² である。外側の両面は 17 °C と 1 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = 1 °C
Ti = °C
5.むずかしい
250 mm のれんがと 50 mm のロックウールからなる壁が、21 °C の部屋と 5 °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 20 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.むずかしい
250 mm のコンクリートと 100 mm のロックウールからなる壁が、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 30 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 = 250 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
Ts = °C
解答
- 1. q″ = 294 W/m²
- 2. Q̇ = 44.8 W
- 3. Ti = 8.831 °C
- 4. Ti = 3.176 °C
- 5. Ts = 19.82 °C
- 6. Ts = 19.35 °C
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