木材の壁は厚さ 20 mm、面積 15 m² である。両面は 20 °C と -4 °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 = 20 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
木材の壁は厚さ 50 mm、面積 4 m² である。両面は 15 °C と -12 °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 = 50 mmA = 4 m²T1 = 15 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁はロックウール 200 mm とコンクリート 75 mm からなり、面積は 4 m² である。外側の両面は 23 °C と -4 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 23 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁はれんが 100 mm とガラス 50 mm からなり、面積は 6 m² である。外側の両面は 22 °C と -6 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 22 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
50 mm のロックウールと 50 mm のガラスからなる壁が、22 °C の部屋と -8 °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 = 50 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -8 °C
Ts = °C
6.むずかしい
200 mm の石こうボードと 150 mm のれんがからなる壁が、22 °C の部屋と 2 °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 25 W/(m²·K)、壁の面積は 12 m² である。 壁の熱通過率 U を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)
解答
- 1. q″ = 204 W/m²
- 2. Q̇ = 367.2 W
- 3. Q̇ = 21.37 W
- 4. Q̇ = 879.7 W
- 5. Ts = 19.43 °C
- 6. U = 0.6452 W/(m²·K)
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