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熱流束計算機

Q: ΔT は負でもよいですか？

はい。 負の温度差は負の熱流束を与え、熱が正と定めた向きと逆に流れることを意味します。

厚さ0.2 m、熱伝導率0.8 W/(m·K)の壁に25 Kの温度差があると、熱流束は100 W/m²です。温度勾配125 K/mと1平方メートルあたりの熱抵抗も分かります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

伝導率: 0.8
厚さ: 0.2
時間差 Δt: 25

結果

熱流束: 100
Q: 100
勾配: 125
方程式: q = 0.8 · 25 / 0.2 = 100

均質な平面壁を通る一次元定常伝導に関するフーリエの法則は、単位面積あたりの伝導熱流束が熱伝導率に温度差を掛けて厚さを割ったものに等しいと述べます。すなわち q は k かける Delta T わる L です。本伝導熱流束計算機はその三つの量を受け取り、平方メートルあたりワットの流束、面積あたりの伝導抵抗 L/k、スラブを横切る温度勾配を返します。結果はすでに流束であり熱伝達率ではないため、面積は入力ではありません。

フーリエの法則が伝導熱流束について述べること

熱伝導率が一定の平板を通る定常伝導に関するフーリエの法則は、単位面積あたりの熱流束 q が伝導率と温度差に比例し、厚さに反比例すると述べます。すなわち q は k かける Delta T わる L です。

熱伝導率 k は材料物性であり、一般的な組積ではワット毎メートルケルビンの十分の数、金属でははるかに高く、優れた断熱材でははるかに低いため、同じ形状と同じ Delta T でも漏れは大きく異なります。厚さ L は固体を通る伝導経路の長さです。

温度差 Delta T は通常、高温側表面温度から低温側表面温度を引いたものとして書かれ、正の k と正の Delta T は選んだ符号規約で正の q を与え、負の Delta T は物理的な大きさは変えずに報告される流れの向きを反転します。

伝導熱流束計算機、フーリエ壁流束、q イコール k Delta T わる L と入力する人は、すでにその三つの数を持ち、平方メートルあたりワットを求めており、まだ面積が必要な熱量でも、W/m² を BTU 毎時毎平方フィートに変えるだけの単位変換器でもありません。教室や自動採点の経路は算術と同じくらい定義域の検査を重視します。

公式が L で割るため厚さは真に正でなければならず、ゼロまたは負の厚さはほぼ常に入力またはモデル化の誤りです。伝導率ゼロは許され流束ゼロとなり、完全断熱体の理想化と一致します。その場合、面積あたり抵抗 L/k は無限大として返すのではなく省略されます。

伝導熱流束の計算が役立つ場面

伝熱の教員は、平面壁のフーリエ流束の恒等式を再現する決定的なオラクルを必要とします。実験レポートが手計算と機械結果を表計算の丸めずれなく比べられ、厚さゼロが静かな無限大ではなく誤りとして印されるためです。

建築物理のノートや HVAC 拾い出しスクリプトは、すでに表面間の温度降があり、面積を掛ける前に平方メートルあたりワットの q が欲しいときに同じ三つの数を使います。流束を隠す総熱量ではありません。検証失敗は残高を消費しません。

本ページは面積を要する Q イコール k A Delta T わる L を返す熱伝導計算機ではありません。W/m² を他の流束単位に変えるだけの熱流束密度変換器でもありません。対流膜と複数の L/k 層を積み上げて U 値にする総合熱伝達率計算機でもありません。

単位を SI で一貫させ、公開された大きさの範囲内に収めれば、宿題、LMS プラグイン、エッジワーカー向けに再現可能な平面壁流束が得られ、本格的なエネルギーモデルエンジンを自ら立てる必要はありません。

活用例

学生向け熱ソルバーの単体テスト

既知の q = k ΔT / L ケースと、意図した厚さゼロ拒否を、型演習の期待値および継続的インテグレーション用フィクスチャとして生成します。

スクリプト内の壁熱流束の事前見積もり

パイプラインは既知スラブの定常伝導流束を表面温度から計算し、その後で面積を掛けるか HVAC 容量と比較します。

よくある質問

この伝導熱流束計算機はどの式を使いますか？

平面壁を通る一次元定常のフーリエ伝導です。q = k · ΔT / L で、k は熱伝導率、ΔT は温度差、L は厚さです。結果は W/m² の熱流束であり、総熱量ではありません。

面積が不要なのはなぜですか？

熱流束はすでに単位面積あたりです。ワット単位の総熱伝達率 Q が必要なら、q に正面面積を掛けるか、k・A・L・ΔT を取る熱伝導計算機を使ってください。

ΔT は負でもよいですか？

はい。負の温度差は負の熱流束を与え、熱が正と定めた向きと逆に流れることを意味します。

壁全体を通る熱量はどう求めますか？

熱流束に壁の面積を掛けます。どの大きさの壁にも同じ結果を使えるよう、計算機はあえて1平方メートルあたりのワットで示しています。

熱伝導率がゼロのときはどうなりますか？

熱流束はゼロとなり、完全な断熱材に相当します。この場合、1平方メートルあたりの熱抵抗は無限大として示さず省略されます。厚さは常にゼロより大きくしてください。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/heat-flux

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/heat-flux \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"conductivity":0.8,"thickness":0.2,"delta_t":25}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/heat-flux", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "conductivity": 0.8,
    "thickness": 0.2,
    "delta_t": 25
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/heat-flux",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "conductivity": 0.8,
    "thickness": 0.2,
    "delta_t": 25
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/heat-flux", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"conductivity":0.8,"thickness":0.2,"delta_t":25}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"conductivity":0.8,"thickness":0.2,"delta_t":25}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/heat-flux", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "conductivity": 0.8,
  "thickness": 0.2,
  "delta_t": 25
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.heat_flux",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

max_abs 1000000000000

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

厚さゼロまたは負は invalid_input で拒否され、欠けた深さが無限大になることはありません。

フーリエの法則が伝導熱流束について述べること

検査経路は公開フィールドと同じ固定丸めで k かける Delta T わる L を再計算するため、成功応答には試験や実験ノートで断言できる方程式文字列が必ず付きます。

入力契約、応答の形、誤りの扱い

伝導率はゼロ以上、厚さはゼロより真に大きくなければなりません。単位はワット毎メートルケルビン、メートル、ケルビン、ワット毎平方メートル、ケルビン毎メートル、平方メートルケルビン毎ワットとして報告されます。任意の出力キーは該当しないときは完全に省略され、null としては返りません。必須の有限数三つを含む JSON オブジェクトを POST してください。conductivity はワット毎メートルケルビンの熱伝導率 k で、別名 k、thermal_conductivity、lambda を受け付けます。thickness はメートル単位の壁厚 L で、別名 l、L、length、delta_x、dx も同様です。delta_t はケルビンまたは同じ大きさの摂氏差の温度差で、別名 dt、dT、temperature_difference、deltaT、temp_diff を受け付けます。必須の大きさはすべて有限数でなければならず、欠落フィールド、空文字、非数値テキストはフィールド名付きの invalid_input となり、課金されません。絶対値は公開上限の一兆以内に収め、積・商・勾配が Worker とブラウザの IEEE 倍精度で有限に保たれるようにします。成功時は丸めた conductivity、thickness、delta_t をエコーし、heat_flux と q を同じ丸め流束に設定し、gradient を Delta T わる L に設定し、伝導率が正のときは r_conduction を L/k に設定します。formula は q が k かける Delta T わる L であることを再述し、equation は数値を代入し、method は常に fourier_plane_wall です。料金は単位 item の成功リクエストあたり定額 $0.002 です。

伝導熱流束 API が価値を生む場面

外皮適合の検査は層厚を変えたあとや伝導率を差し替えたあとにテストで heat_flux を固定できます。実装は parse のティア A であるため、成功した呼び出しは公開された基本料金 $0.002 で、モデルトークンも外向きネットワークもありません。

連携の活用例

フーリエ流束問題の宿題検算

学習者が教科書の k・L・ΔT を入力し、提出前に手書きの q = k ΔT / L と代入式を決定的な API またはブラウザ結果と照合します。

技術的な質問

厚さがゼロのときはどうなりますか。

式がゼロ除算になります。本ツールは無限大や静かな NaN ではなく invalid_input を返し、失敗したタスクは課金されません。

伝導熱流束計算機の料金はいくらですか。

ブラウザツールは無料です。API リクエストは成功呼び出しあたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効な入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

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関連ツール

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エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

フーリエの法則が伝導熱流束について述べること

入力契約、応答の形、誤りの扱い

伝導熱流束 API が価値を生む場面

連携の活用例

フーリエ流束問題の宿題検算

技術的な質問

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