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
れんが, k = 0.72100 mm25 °C3 °CQ̇ = ?

れんがの壁は厚さ 100 mm、面積 8 m² である。両面は 25 °C と 3 °C に保たれている。 壁を通る伝導熱流量 Q̇ を求めよ。

k = 0.72 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 25 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
2.やさしい
ガラス, k = 0.9620 mm18 °C-8 °Cq″ = ?

ガラスの壁は厚さ 20 mm、面積 4 m² である。両面は 18 °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 = 4 m²T1 = 18 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
3.ふつう
れんが, k = 0.72100 mm発泡ポリスチレン, k = 0.035100 mm19 °C7 °CTi​ = ?Q̇

壁はれんが 100 mm と発泡ポリスチレン 100 mm からなり、面積は 10 m² である。外側の両面は 19 °C と 7 °C である。 2 つの層の境界面の温度 Ti を求めよ。

L1 = 100 mm, k1 = 0.72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 19 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
4.ふつう
コンクリート, k = 1.4250 mm発泡ポリスチレン, k = 0.03575 mm24 °C-12 °CQ̇ = ?

壁はコンクリート 250 mm と発泡ポリスチレン 75 mm からなり、面積は 12 m² である。外側の両面は 24 °C と -12 °C である。 壁を通る熱流量 Q̇ を求めよ。

L1 = 250 mm, k1 = 1.4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0.035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
5.むずかしい
ロックウール, k = 0.0450 mmコンクリート, k = 1.4150 mm室内 21 °C屋外 -10 °CTs​ = ?Q̇

50 mm のロックウールと 150 mm のコンクリートからなる壁が、21 °C の部屋と -10 °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 8 m² である。 壁の内表面温度 Ts を求めよ。

L1 = 50 mm, k1 = 0.04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1.4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
Ts = °C
6.むずかしい
ガラス, k = 0.96250 mmロックウール, k = 0.04100 mm室内 21 °C屋外 3 °CQ̇

250 mm のガラスと 100 mm のロックウールからなる壁が、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 30 W/(m²·K)、壁の面積は 12 m² である。 壁の熱通過率 U を求めよ。

L1 = 250 mm, k1 = 0.96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0.04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7.7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)

解答

  1. 1. Q̇ = 1267 W
  2. 2. q″ = 1248 W/m²
  3. 3. Ti = 18.44 °C
  4. 4. Q̇ = 186.1 W
  5. 5. Ts = 18.45 °C
  6. 6. U = 0.342 W/(m²·K)

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。