ガラスの壁は厚さ 150 mm、面積 4 m² である。両面は 16 °C と 0 °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 = 0.96 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = 0 °C
Q̇ = W
2.やさしい
木材の壁は厚さ 20 mm、面積 4 m² である。両面は 19 °C と 10 °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 = 4 m²T1 = 19 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁はコンクリート 50 mm とロックウール 50 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 22 °C と 1 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = 1 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁はガラス 50 mm と木材 25 mm からなり、面積は 20 m² である。外側の両面は 21 °C と -10 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 21 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
5.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、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 8 W/(m²·K)、屋外側 20 W/(m²·K)、壁の面積は 6 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
Ts = °C
6.むずかしい
100 mm のコンクリートと 25 mm のれんがからなる壁が、20 °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 8 m² である。 壁の熱通過率 U を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)
解答
- 1. Q̇ = 409.6 W
- 2. Q̇ = 306 W
- 3. Q̇ = 163.3 W
- 4. Q̇ = 3113 W
- 5. Ts = 15.03 °C
- 6. U = 3.713 W/(m²·K)
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