解答つき熱伝導ワークシート

無料で印刷できる熱伝導のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
ガラス, k = 0.9620 mm15 °C-8 °Cq″ = ?

ガラスの壁は厚さ 20 mm、面積 15 m² である。両面は 15 °C と -8 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。

k = 0.96 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
コンクリート, k = 1.450 mm18 °C4 °CQ̇ = ?

コンクリートの壁は厚さ 50 mm、面積 6 m² である。両面は 18 °C と 4 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。

k = 1.4 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
3.ふつう
発泡ポリスチレン, k = 0.03550 mmれんが, k = 0.7275 mm24 °C-3 °CQ̇ = ?

壁は発泡ポリスチレン 50 mm とれんが 75 mm からなり、面積は 8 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 = 0.035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
4.ふつう
石こうボード, k = 0.17150 mm発泡ポリスチレン, k = 0.03525 mm21 °C-11 °CQ̇ = ?

壁は石こうボード 150 mm と発泡ポリスチレン 25 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 21 °C と -11 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。

L1 = 150 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
コンクリート, k = 1.450 mmガラス, k = 0.9650 mm室内 22 °C屋外 -7 °CQ̇

50 mm のコンクリートと 50 mm のガラスからなる壁が、22 °C の部屋と -7 °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。 壁の熱通過率 U を求めよ。

L1 = 50 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -7 °C
U = W/(m²·K)
6.むずかしい
ガラス, k = 0.96250 mmれんが, k = 0.72150 mm室内 21 °C屋外 -6 °CTs​ = ?Q̇

250 mm のガラスと 150 mm のれんがからなる壁が、21 °C の部屋と -6 °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 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 = 250 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Ts = °C

解答

  1. 1. q″ = 1104 W/m²
  2. 2. Q̇ = 2352 W
  3. 3. Q̇ = 140.9 W
  4. 4. Q̇ = 200.4 W
  5. 5. U = 4.205 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 15.59 °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。