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を地表面に固定した。
壁材料の熱貫流抵抗を0.5(m2・K)/W、隙間換気は無視できるとし、外気温度が10℃の条件下で内部を加熱したところ、十分に時間が経過した後の室温度が30℃になった。なお、床面は完全に断熱されており、床を通しての貫流熱流はない。
このとき、室内での発熱量として、最も適当なものは次のうちどれか。
- 90W
- 360W
- 450W
- 900W
- 1,800W
正解 (5)
解 説
まず、一辺が3mの正方形の壁材料ということで、この部屋のそれぞれの壁や床や天井の面積はどれも9[m2]になります。このうち、問題文によると床は完全に断熱されているので、貫流熱流が生じるのは床を除く5面で、面積にすると45[m2]です。
また、外気温度が10℃で最終的な室温が30℃なので、その差は20[℃]=20[K]です(℃とK(ケルビン)は摂氏か絶対温度かの違いがありますが、温度差で表せばどちらも同じように扱えます)。
ここで、壁材料の熱貫流抵抗が0.5[(m2・K)/W]なので、室内での発熱量は、
45[m2]×20[K]÷0.5[(m2・K)/W]=1800[W]
となります。
もし計算式がわかりづらい場合、単位を追っていくと理解しやすくなるかもしれません。
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