温度の伝わる時間について教えてください

質問

外気温10℃、室温40℃のとき、幅1.8m、高さ90cm、厚さ5mmのガラス窓で
外部側のガラス面の温度が、内部と同じ40℃になるまでに掛かる
時間は、何秒でしょうか
ガラスの熱伝導率を0.55W/m((I%Kとします。

計算式を教えてください
それとも同じ温度には、ならないものでしょうか？

回答No.2

ninoue · ベストアンサー

同じ温度にはなりません。

室温40℃、外気温10℃の状態では、室内側/室外側のガラス表面近くの空気層で対流が起り熱が伝わっていきます。

数値は適当な値で示しますが、例えばガラス表面直ぐ近くでは空気の対流流速はゼロ、空気層1cm近くの間で流速は次第に速度を増す形になります。

空気層での温度差が室内側/室外側共に5℃とすると、室内側ガラス表面が35℃、 室外側ガラス表面が15℃といった形で定常的に熱が室内から室外へ伝わっていきます。
(空気層の熱抵抗)
ガラス内では室内側から室外側へ厚さ方向に直線的に温度は変ります。

電熱工学としてこれらの関係は示されていますので必要でしたら調べて下さい。
"電熱工学　ガラス窓　対流"　
==>
http://www.tac-school.co.jp/kouza_kenchiku/pdf/kansetu_03.pdf
伝熱・結露

何秒間程度でこのような定常状態まで変化する時間が掛かるかは、偏微分方程式を解いたりする必要があるので簡単には求められません。

例えば定常状態の温度分布の半分程度まで変化するのに掛かる時間を5分とすると、10分で1-1/4 = 75%, 15分で 1-1/8 = 87.5%、..... といった形で定常状態に近づいて行きます。

お礼

ありがとうございました。
具体的なご説明ありがとうございました。

回答No.1

oignies

計算するまでもなく、体験上、同じ温度にはなりません。

お礼

ご回答ありがとうございました。