石こうボードの壁は厚さ 150 mm、面積 8 m² である。両面は 25 °C と 1 °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 = 8 m²T1 = 25 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
コンクリートの壁は厚さ 150 mm、面積 20 m² である。両面は 25 °C と -9 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 1.4 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁は石こうボード 100 mm と発泡ポリスチレン 25 mm からなり、面積は 6 m² である。外側の両面は 20 °C と -3 °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 = 0.035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁はコンクリート 200 mm と木材 75 mm からなり、面積は 15 m² である。外側の両面は 23 °C と -8 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 23 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
250 mm のガラスと 150 mm の木材からなる壁が、20 °C の部屋と 1 °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 25 W/(m²·K)、壁の面積は 4 m² である。 壁を通る熱損失 Q̇ を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
Q̇ = W
6.むずかしい
100 mm の石こうボードと 150 mm のコンクリートからなる壁が、21 °C の部屋と 0 °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 8 m² である。 壁を通る熱損失 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
Q̇ = W
解答
- 1. q″ = 27.2 W/m²
- 2. q″ = 317.3 W/m²
- 3. Ti = 9.613 °C
- 4. Q̇ = 796.2 W
- 5. Q̇ = 59.25 W
- 6. Q̇ = 195.3 W
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