木材の壁は厚さ 150 mm、面積 10 m² である。両面は 19 °C と 7 °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 = 150 mmA = 10 m²T1 = 19 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
発泡ポリスチレンの壁は厚さ 10 mm、面積 10 m² である。両面は 19 °C と -5 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 0.035 W/(m·K)L = 10 mmA = 10 m²T1 = 19 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁は木材 100 mm と石こうボード 25 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 23 °C と -9 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁はコンクリート 250 mm とガラス 50 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 17 °C と -9 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 17 °CT3 = -9 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
100 mm の石こうボードと 50 mm の木材からなる壁が、21 °C の部屋と 1 °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 = 100 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
Ts = °C
6.むずかしい
50 mm の石こうボードと 50 mm の木材からなる壁が、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 8 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
Ts = °C
解答
- 1. q″ = 13.6 W/m²
- 2. Q̇ = 840 W
- 3. Ti = −2.6 °C
- 4. Q̇ = 1353 W
- 5. Ts = 18.64 °C
- 6. Ts = 14.78 °C
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。