理解レベル
難易度: ★★
厚さ$90\ \rm{mm}$の鉄製の壁があり，その内側の表面温度が$50\rm{^\circ C}$，外側の表面温度が$5\rm{^\circ C}$であるとき，次の問いに答えよ．ただし，鉄の熱伝導率は，$54\ \rm{W/(m\cdot K)}$とし，熱伝導は厚み方向のみに起こるものとする．
$(1)$
壁の広さ$1.5\ \rm{m^2}$を通過する単位時間当たりの熱流量[W]を求めよ．
$(2)$
この壁の内側表面から厚さ方向に$60\ \rm{mm}$入った位置の温度$\rm[^\circ C]$を求めよ．
$(1)$
\[
\begin{align}
\frac{50-5}{0.09}\times54\times1.5&=40500\\
&=\underline{40500\ \rm{W}}
\end{align}
\]
$(2)$
\[
\begin{align}
\frac{5-50}{0.09}\times0.06+50&=20\\
&=\underline{20\rm{^\circ C}}
\end{align}
\]
