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例題集

対流熱伝達(4) 熱通過

適用レベル   難易度: ★★★
厚さ0.05mの鉄板があり,一方の表面は80Cに保たれ,他方の表面は5Cの水の流れに接触している.鉄板の熱伝導率を40W/(mK),鉄板表面の水との熱伝達率を400W/(m2K)としたとき,以下の問いに答えよ.

(1) 鉄板から水に流出する熱流束[W/m2]を求めよ.

(2) 鉄板の水に接触している側の表面温度[K]を求めよ.
(1) 求めるべき熱流束をqで表すと q=8050.0540+1400=75×8003=20000W/m2_
(2) 求めるべき表面温度をTで表すと q=20000=400×[80(T273.15)] 或いは \begin{align} 20000&=\frac{40}{0.05}\times[(T-273.15)-5]\\ \therefore T&=\frac{20000}{800}+5+273.15\\ &=\underline{303.15\, \rm{K}} \end{align}