この計算ツールでできること
このツールはフーリエの熱伝導の法則を用いて、壁・窓・断熱ボード・配管の保温材といった固体層を熱がどのくらいの速さで通過するかを求めます。結果として、総熱流量（ワット）と熱流束（1平方メートルあたりのワット）の両方を表示します。この物理法則は普遍的で、どの国でも同じように成り立ちます。
使い方
材料の熱伝導率k（W/m·K）、熱の流れに垂直な断面積A（m²）、層の厚さd（m）、そして高温側と低温側の温度を入力してください。計算に効くのは温度差だけなので、2つの温度を両方とも℃で入力しても、両方ともKで入力しても、結果はまったく同じになります。
計算式の解説
定常状態の熱伝導は$$Q = \frac{\text{k} \cdot \text{A} \cdot \left(\text{T}_{hot} - \text{T}_{cold}\right)}{\text{d}}$$で表され、ここで \(\Delta T = \text{T}_{hot} - \text{T}_{cold}\) です。熱伝導率が大きいほど、断面積が広いほど、温度差が大きいほど熱流量は増え、層が厚いほど熱流量は減ります。熱流束 $$q = \frac{\text{k} \cdot \left(\text{T}_{hot} - \text{T}_{cold}\right)}{\text{d}}$$ は、単位面積あたりの熱の流れを表したものにすぎません。
計算例
面積10 m²、厚さ0.1 m、\(k = 0.04\) W/m·K の断熱パネルがあり、高温側が20 ℃、低温側が0 ℃ だとします。このとき \(\Delta T = 20\) です。熱流量は $$0.04 \times 10 \times 20 \div 0.1 = 80 \text{ W}$$、熱流束は $$0.04 \times 20 \div 0.1 = 8 \text{ W/m}^2$$ となります。
よくある質問
℃とKのどちらを使っても大丈夫ですか？ はい、問題ありません。この法則は温度差を使い、1 ℃の変化は1 Kの変化と等しいため、どちらで入力しても結果は同じです。
熱伝導率kとは何ですか？ 材料そのものの性質で、熱をどれだけ通しやすいかを示します。銅は約400 W/m·K、ガラスは約1、グラスウール断熱材は約0.04です。
定常状態だけに使えるのですか？ はい。このツールは、物性値が一定で内部発熱がない定常状態の熱伝導をモデル化しています。
