伝熱量について教えて下さい。

質問

下記に記載の白光のサイトで円筒の伝熱量を計算しました。

[条件1] 内半径が3cmで外半径が4cmで熱伝導率が1w/mkで内と外の温度差が20℃の場合伝熱量は「436w」となりました。

[条件2] 上記と同じ条件で外半径だけ5cmにした場合「246w」となりました。

そこで分からない事があります。

条件1で径3cmから4cmに伝わるのが436w、条件2で径4cmから5cmに伝わるのが246wとの事ですが
径3cmの所で436wの熱が発生し続けた場合
径4cmから径5cmへは246w伝わるので径4cmの所は436w−246wで190wずつ温まっていくと言う解釈で大丈夫でしょうか？

専門用語を含まず説明していただけると幸いです。

https://www.hakko.co.jp/library/qa/qakit/html/s01040.htm

回答No.2

ohkawa3 · ベストアンサー

「だんだん加熱パワーが減少して、伝熱量が436Wになって平衡状態になります。」とは、
4cm部分が温められ4cmから5cm部分に伝わる伝熱量が246wから436wになるという事でしょうか？

もう少々言葉を補って説明すれば、次のとおりです。
初期状態で190Wの熱パワーで内側円筒の温度が上昇し、内筒と外筒間の温度差が拡大して、内筒と外筒間を伝達する伝熱量が増えていきます。伝熱量が436Wになるまで内筒の温度が上昇すれば、内筒において発生する436Wの熱パワーは、伝熱量と等しい平衡状態に達するので、内筒の温度を上昇させる熱パワーはゼロになり、それ以上は温度上昇しなくなります。

お礼

ありがとうございました。

Powered by GRATICA

回答No.1

ohkawa3

＞径4cmから径5cmへは246w伝わるので径4cmの所は436w−246wで190wずつ温まっていくと言う解釈で大丈夫でしょうか？
そのような理解でおおよそ正しいと思います。

もう少々正確に言えば、初期状態で190Wのパワーで内側円筒の温度が上昇し、だんだん加熱パワーが減少して、伝熱量が436Wになって平衡状態になります。
ご提示のサイトを使って平衡状態の温度差を計算すると、35.15℃の結果になりました。

補足

回答ありがとうございます。

だんだん加熱パワーが減少して、伝熱量が436Wになって平衡状態になります。
とは
4cm部分が温められ4cmから5cm部分に伝わる伝熱量が246wから436wになるという事でしょうか？

平衡状態とはこれ以上変わらない状態ということでしょうか？