問 題
一辺が3mの正方形の壁材料を組み合わせて立方体の室を作り、日射が当たらない条件で床面が地表面から浮いた状態で固定した。床と天井を含む壁材料の熱貫流抵抗を0.4(m2・K)/W、隙間換気は無視できるとし、外気温度が10℃の条件下で内部を1,620Wで加熱した。
十分に時間が経過した後の室内空気温度として、最も適当なものは次のうちどれか。
- 12℃
- 22℃
- 28℃
- 32℃
- 40℃
正解 (2)
解 説
この問題は、貫流熱流(壁を突き抜ける熱量)が1620[W]、熱貫流抵抗が0.4[(m2・K)/W]、外気温度が10[℃]と与えられていて、室内空気温度[℃]を求める問題です。
これらのパラメータから、以下に示す貫流熱流と熱貫流抵抗の関係式を用いるべきであると判断することができます。もしこの公式を知らなくても、単位に注目することで式を立てることが可能です。
- q：単位面積当たりの貫流熱流 [W/m2]
- θ：壁の内外の温度差 [K]
- R：熱貫流抵抗 [(m2・K)/W]
ここで、上式のq[W/m2]は、貫流熱流1620Wと立方体の表面積54[m2](＝3m×3m×6面)から求めることができます。
よって、上式に問題文で与えられた数値を代入すると、下式のように室内空気温度θin[℃]を計算することができます。
以上から、正解は(2)となります。
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