問 題
一辺が4mの正方形の壁材料を組合せて立方体の室を作り、日射が当たらない条件で床面に固定した。
壁材料の熱貫流率を1.25W/(m2・K)、隙間換気は無視できるとし、外気温度が0℃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25℃になった。なお、床面は完全に断熱されており、床を通しての熱移動はない。
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。
- 1,300W
- 1,600W
- 2,000W
- 2,500W
- 3,000W
正解 (4)
解 説
まず、一辺が4m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16[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80[m2]です。
また、外気温度が0℃で最終的な室温が25℃なので、その差は25[℃]=25[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、壁材料の熱貫流率が1.25[W/(m2・K)]なので、室内での発熱量は、
80 [m2] ×25 [K] ×1.25 [W/(m2・K)] = 2500 [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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