問題工業炉の平板状の炉壁が、耐火れんが（厚さ0.24 m、熱伝導率1.2 W/(m·K)）と断熱れんが（厚さ0.16 m、熱伝導率0.16 W/(m·K)）の2層でできている。炉壁の内面温度が900℃、外面温度が60℃で定常状態のとき、面積20 m²の炉壁からの放散熱量はおよそ何 kWか。ただし、層間の接触熱抵抗は無視する。
- a17 kW
- b84 kW
- c101 kW
- d14 kW
答えと解説を見る
正解：d. 14 kW
正解は「14 kW」。各層の熱抵抗は、耐火れんが0.24÷1.2＝0.20、断熱れんが0.16÷0.16＝1.0（いずれも m²·K/W）で、直列なので合計1.2となる。熱流束は(900−60)÷1.2＝700 W/m²、20 m²では14,000 W＝14 kWである。「17 kW」は誤り。断熱れんがの抵抗1.0だけで計算した値（840 W/m²）である。「84 kW」は誤り。耐火れんがの抵抗0.20だけで計算した値（4,200 W/m²）である。「101 kW」は誤り。2層を並列と見て抵抗を合成した値で、直列の壁には使えない。
広告体系的に対策するならエネルギー管理士(熱分野)の対策講座(SAT)を見る →