発泡ポリスチレンの壁は厚さ 10 mm、面積 10 m² である。両面は 20 °C と -3 °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 = 0.035 W/(m·K)L = 10 mmA = 10 m²T1 = 20 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
2.やさしい
石こうボードの壁は厚さ 250 mm、面積 8 m² である。両面は 15 °C と -14 °C に保たれている。 壁を通る熱流束 q″ を求めよ。
k = 0.17 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
壁はれんが 150 mm とガラス 100 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 22 °C と -4 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 150 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
4.ふつう
壁は石こうボード 200 mm とガラス 50 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 20 °C と 2 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。
L1 = 200 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0.96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 20 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
5.むずかしい
150 mm の木材と 100 mm の発泡ポリスチレンからなる壁が、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 6 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 = 150 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 4 °C
Q̇ = W
6.むずかしい
250 mm の木材と 150 mm のロックウールからなる壁が、22 °C の部屋と -10 °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 30 W/(m²·K)、壁の面積は 20 m² である。 壁の熱通過率 U を求めよ。
L1 = 250 mm, k1 = 0.17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)
解答
- 1. q″ = 80.5 W/m²
- 2. q″ = 19.72 W/m²
- 3. Ti = 4.667 °C
- 4. Ti = 2.763 °C
- 5. Q̇ = 51.7 W
- 6. U = 0.1868 W/(m²·K)
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