熱伝達に関する質問です。。

質問

伝熱のことで考えているのですが、１００℃の熱をもった厚さ５ｍｍの鉄板から真横１５ｍｍ離れた場所に銅板がある時、その銅板の表面温度はどうなるのでしょうか。この分野はよくわかりませんので、どうぞよろしくお願いします。

回答No.3

foobar

（熱量一定の閉鎖系でない場合）銅板の温度が、銅板への入熱と、銅板からの熱の出のバランスするところで温度が決まる、というのは先の方の回答のとおり。

真空中で放射以外の熱伝達がなく、鉄板が100度に保たれている場合、（銅板の片面だけが鉄板に対向している場合）銅板は100度より若干低い温度になります。（銅板への入熱は鉄板に対抗した面から入るのに対して、放熱は両面から行われる（鉄板に対抗した面では入熱１に対して放熱0.5で熱バランスに達する）ため）

銅板の両面が鉄板に対向している場合だと、鉄板と同じ１００度まで温度が上がりますが。

余談
真空中で片面だけ高温源に対向している場合、温度が高温源より下がる、というのはMLI（多層断熱）で使われてますね。

回答No.2

outerlimit

＞熱をもった鉄板は、厚さ5mmでこの板が発する熱量はQ=７＊１０＾６calの壁のようなものです。

発生する(供給される)熱量なのか、保有する熱量なのかで変わります

＞それが、平行に１５ｍｍにある厚さは鉄板５倍である銅板の表面の温度と熱量はどうなるのか

問題を、表面が100℃の鉄板と平行に向き合っている銅板の温度とすれば

鉄板の表面温度が100℃に維持されていれば（放熱分の熱量補給があり)、無限大の時間をかければ、銅板の表面温度は、鉄板の表面温度とおなじになります
（伝熱が放射のみとなるように、真空中に吊り下げた状態が一番簡潔

気体中であったり、台などに置かれていると、対流や伝導による伝熱も影響してきます

重要なのは、
閉鎖系であるかどうかです
閉鎖系の場合、外部との熱の収支はありませんから
初期状態の鉄板と銅板および容器の保有熱量と熱容量（重量と比熱)から、鉄板、銅板、容器の到達温度が計算できます

鉄板への熱補給がある場合、無限時間後(実際にはある程度の時間経過後）全体は　鉄板の温度に限り無く近づきます

回答No.1

outerlimit

置かれている状態で異なります

空気（真空、特定のガス）中に吊り下げられた状態か
何らかの物体の上に置かれているのか

その状態によって　放射・伝導・対流のどれが主要因となるか　また　媒質の性質も・・
さらに　鉄板と銅板の質量の関係も・・・　時間の経過をどの程度見るかも

断熱状態で、鉄板の質量が銅板の質量を無視できるくらい大きく、十分な時間をとれば　100℃に極近い温度になるでしょう

お礼

回答ありがとうございます。私の質問では、条件が不十分のようですね。この熱をもった鉄板は、厚さ5mmでこの板が発する熱量はQ=７＊１０＾６calの壁のようなものです。それが、平行に１５ｍｍにある厚さは鉄板５倍である銅板の表面の温度と熱量はどうなるのか。ということですが考え方がわかりません。できれば計算のやり方を教えていただければ幸いです。