エネルギー管理士熱分野
条件を読む・根拠を説明する
対流と壁伝導
条件を整理し、答えを選んでから解き方を確認しましょう。
平壁の両面熱伝達率が10と20W/(m²K)、壁厚0.1m、熱伝導率2W/(mK)。熱貫流率Uは各熱抵抗の和の逆数。値は。
答え・解き方を読む
5W/(m²K)
図で見る
熱は各層の抵抗を順に通る
図を拡大して見る ↗定常一次元の直列伝熱では同じ熱流量が各層を通ります。各問題の層数・表面熱抵抗の有無に合わせて、存在する抵抗だけを足します。三つの箱は一般的な層の例です。
図は問題の関係を整理する模式図です。記号には各問題の数値を当てはめます。寸法・面積・時間の縮尺や、実施工の全条件は表していません。
考える順序
- 1熱抵抗は1/10+0.1/2+1/20
- 2和は0.2m²K/W
- 3逆数を取りU=5
選択肢ごとの理由
- 正解 · 5W/(m²K)
熱抵抗は1/10+0.1/2+1/20。和は0.2m²K/W。逆数を取りU=5。
- 比較 · 0.2W/(m²K)
0.2は熱抵抗でUではありません。
- 比較 · 10W/(m²K)
一方の対流と壁の抵抗を落としています。
- 比較 · 20W/(m²K)
外側熱伝達率だけでは求まりません。