木材の壁は厚さ 50 mm、面積 12 m² である。両面は 22 °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 = 50 mmA = 12 m²T1 = 22 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
ロックウールの壁は厚さ 20 mm、面積 15 m² である。両面は 24 °C と 5 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。
k = 0.04 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 24 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
3.ふつう
壁は発泡ポリスチレン 200 mm とロックウール 75 mm からなり、面積は 6 m² である。外側の両面は 25 °C と 5 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁は木材 50 mm とコンクリート 25 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 21 °C と -12 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。
L1 = 50 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
250 mm の石こうボードと 50 mm のガラスからなる壁が、20 °C の部屋と -14 °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 12 m² である。 壁を通る熱損失 Q̇ を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -14 °C
Q̇ = W
6.むずかしい
100 mm のガラスと 25 mm の石こうボードからなる壁が、22 °C の部屋と 3 °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 10 m² である。 壁を通る熱損失 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 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 3 °C
Q̇ = W
解答
- 1. q″ = 71.4 W/m²
- 2. Q̇ = 570 W
- 3. Ti = 9.941 °C
- 4. Q̇ = 1269 W
- 5. Q̇ = 241.8 W
- 6. Q̇ = 456.5 W
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