書記が物理やるだけ#279 熱通過

家のガラスによる断熱効果について，熱通過から考えてみる。

問題

二重窓がいかに断熱効果が高いか。

説明

隔壁などを介した2流体間で熱移動が生じる場合，伝熱量は熱伝達と熱伝導の組み合わせから導出できる。

解答

熱通過は熱伝達と熱伝導の組み合わせで示すことができる。

熱抵抗とは熱の伝わりにくさを示したもので，電気でいう抵抗に相当する。

1枚のガラスで隔てた場合の熱流束を求める。

ガラスの厚さを25倍にした場合の熱流束。

次に同じ厚さで二重窓にした場合，ここで間に挟まる空気の熱伝導率が非常に小さいことから，放熱量が極端に小さくなる。高い保温効果を達成することができることから，北海道や東北など寒冷地では二重窓は欠かせないものになっている。

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