ロックウールの壁は厚さ 200 mm、面積 20 m² である。両面は 18 °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。
解答つき熱伝導ワークシート
1.やさしい
k = 0.04 W/(m·K)L = 200 mmA = 20 m²T1 = 18 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
2.やさしい
ガラスの壁は厚さ 10 mm、面積 6 m² である。両面は 15 °C と -14 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 0.96 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 15 °CT2 = -14 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁はガラス 250 mm と木材 100 mm からなり、面積は 20 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 = 250 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁はガラス 50 mm と発泡ポリスチレン 75 mm からなり、面積は 20 m² である。外側の両面は 24 °C と -3 °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 = 75 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 24 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
100 mm の発泡ポリスチレンと 100 mm の石こうボードからなる壁が、21 °C の部屋と -8 °C の外気を隔てている。熱伝達率は室内側 10 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 = 0.035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -8 °C
Ts = °C
6.むずかしい
50 mm の発泡ポリスチレンと 150 mm のれんがからなる壁が、21 °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 20 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 = 0.035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
Ts = °C
解答
- 1. Q̇ = 112 W
- 2. Q̇ = 16704 W
- 3. Ti = 11.48 °C
- 4. Q̇ = 246 W
- 5. Ts = 20.19 °C
- 6. Ts = 19.69 °C
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