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正答
⑤ 111 W／m²
解き方のポイント
伝熱の熱抵抗の考え方を問う問題です。電気回路の直列抵抗とまったく同じ扱いができます。
熱は「室内空気→ガラス表面（熱伝達）」「ガラス内部（熱伝導）」「ガラス表面→外気（熱伝達）」の3段階を直列に通ります。したがって全熱抵抗は3つの和です。
R＝1／h1＋δ／λ＋1／h2＝1／5.0＋0.004／1.1＋1／15
＝0.2＋0.00364＋0.0667＝0.2703 m²·K/W
ここで注目すべきは、ガラス自体の熱抵抗（0.0036）が全体の1.3％しかないことです。窓の断熱性能を決めているのは室内側の熱伝達（0.2）であって、ガラスの厚さではありません。ガラスを厚くしても断熱にならないという設計上の重要な示唆がここにあります。
熱流束は q＝(1／R)(Tf1−Tf2)＝(1／0.2703)×{20−(−10)}＝111 W/m² です。
温度差は30 Kです。外気温がマイナスなので引き算の符号を間違えないでください。ここを20−10＝10としてしまうと③の30 W/m²にたどり着きます。
この問題で問われている知識
熱通過率／熱抵抗の直列合成／熱伝導率λ／熱伝達率h／熱流束
