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。
解答つき熱伝導ワークシート
1.やさしい
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
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
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
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
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. Q̇ = 1267 W
- 2. q″ = 1248 W/m²
- 3. Ti = 18.44 °C
- 4. Q̇ = 186.1 W
- 5. Ts = 18.45 °C
- 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。