発泡ポリスチレンの壁は厚さ 150 mm、面積 20 m² である。両面は 24 °C と 6 °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 = 0.035 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 24 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
2.やさしい
れんがの壁は厚さ 10 mm、面積 6 m² である。両面は 19 °C と -12 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 0.72 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 19 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁はロックウール 100 mm とガラス 150 mm からなり、面積は 6 m² である。外側の両面は 24 °C と 6 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 24 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁はコンクリート 250 mm と発泡ポリスチレン 25 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 18 °C と 8 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
5.むずかしい
200 mm のガラスと 75 mm のコンクリートからなる壁が、21 °C の部屋と 3 °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 25 W/(m²·K)、壁の面積は 20 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 3 °C
Ts = °C
6.むずかしい
100 mm のロックウールと 150 mm の石こうボードからなる壁が、20 °C の部屋と -6 °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 10 m² である。 壁を通る熱損失 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -6 °C
Q̇ = W
解答
- 1. Q̇ = 84 W
- 2. q″ = 2232 W/m²
- 3. Q̇ = 40.66 W
- 4. Ti = 16 °C
- 5. Ts = 15.59 °C
- 6. Q̇ = 73.61 W
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