moea_joint_essay
105年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 一 題
📖 題組：
一間房屋的外牆共有四層，由外往內依序為 4 in 的磚頭、1/2 in 的隔音板、3 5/8 in 的空氣層及 1/4 in 的木板所建構而成。如果屋外磚頭的表面溫度是 30 ℉，而屋內木板的表面溫度是 80℉。已知熱傳導係數： k磚頭 = 0.380 Btu/hr·ft·℉ k隔音板 = 0.028 Btu/hr·ft·℉ k空氣 = 0.015 Btu/hr·ft·℉ k木板 = 0.120 Btu/hr·ft·℉ k玻璃棉 = 0.025 Btu/hr·ft·℉ 試求：
一間房屋的外牆共有四層，由外往內依序為 4 in 的磚頭、1/2 in 的隔音板、3 5/8 in 的空氣層及 1/4 in 的木板所建構而成。如果屋外磚頭的表面溫度是 30 ℉，而屋內木板的表面溫度是 80℉。已知熱傳導係數： k磚頭 = 0.380 Btu/hr·ft·℉ k隔音板 = 0.028 Btu/hr·ft·℉ k空氣 = 0.015 Btu/hr·ft·℉ k木板 = 0.120 Btu/hr·ft·℉ k玻璃棉 = 0.025 Btu/hr·ft·℉ 試求：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
如果空氣層被設定：只會藉由傳導作用來轉換熱量，那麼熱通量(heat flux)是多少(Btu/hr·ft²)？(計算至小數點後第 4 位，以下四捨五入)（5 分）
思路引導 VIP
一維穩態熱傳導中，熱通量 q = ΔT / R_total。需先將各層厚度從 in 換算為 ft，再分別除以各自的熱傳導係數求得熱阻 R，將各層熱阻相加後計算熱通量。
小題 (二)
若空氣層充滿玻璃棉時，則熱通量(heat flux)是多少(Btu/hr·ft²)？(計算至小數點後第 4 位，以下四捨五入)（5 分）
思路引導 VIP
將原先空氣層的熱阻替換為同厚度的玻璃棉熱阻，重新計算總熱阻並求出新的熱通量。