石こうボードの壁は厚さ 10 mm、面積 12 m² である。両面は 18 °C と 8 °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 = 0.17 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 18 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
2.やさしい
ガラスの壁は厚さ 10 mm、面積 20 m² である。両面は 21 °C と -4 °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 = 10 mmA = 20 m²T1 = 21 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁はガラス 250 mm と石こうボード 100 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 23 °C と -11 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
4.ふつう
壁はガラス 100 mm と木材 25 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 19 °C と -10 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 100 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0.17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 19 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
150 mm の発泡ポリスチレンと 75 mm のコンクリートからなる壁が、20 °C の部屋と -12 °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。 壁を通る熱損失 Q̇ を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Q̇ = W
6.むずかしい
250 mm の石こうボードと 25 mm のコンクリートからなる壁が、21 °C の部屋と -4 °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 4 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
Ts = °C
解答
- 1. Q̇ = 2040 W
- 2. q″ = 2400 W/m²
- 3. Q̇ = 400.6 W
- 4. Q̇ = 1154 W
- 5. Q̇ = 42.77 W
- 6. Ts = 19.11 °C
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