Questions: ما هو مقدار سمك خليط من الخرسانة الذي له نفس مقدار العزل الحراري لحائط من الطوب الحراري سمكه 20 cm إذا علمت أن الموصلية الحرارية للخرسانة والطوب الحراري هي (0.8015 cal/cm · C) و (0.0022 cal/cm · C) على التوالي.
Transcript text: ما هو مقدار سمك خليط من الخرسانة الذي له نفس مقدار العزل الحراري لحائط من الطوب الحراري سمكه 20 cm إذا علمت أن الموصلية الحرارية للخرسانة والطوب الحراري هي $\left(0.8015 \frac{\text{cal}}{\text{cm} \cdot \text{C}}\right)$ و $\left(0.0022 \frac{\text{cal}}{\text{cm} \cdot \text{C}}\right)$ على التوالي.
Solution
Solution Steps
Step 1: Understanding the Problem
We need to find the thickness of a concrete layer that provides the same thermal insulation as a 20 cm thick layer of firebrick. The thermal conductivities of concrete and firebrick are given as \(0.8015 \frac{\text{cal}}{\text{cm} \cdot \text{C}}\) and \(0.0022 \frac{\text{cal}}{\text{cm} \cdot \text{C}}\), respectively.
Step 2: Thermal Resistance Concept
Thermal resistance \(R\) is given by:
\[ R = \frac{L}{k} \]
where \(L\) is the thickness of the material and \(k\) is the thermal conductivity.
Step 3: Equating Thermal Resistances
To have the same thermal insulation, the thermal resistances of the concrete layer and the firebrick layer must be equal:
\[ \frac{L_{\text{concrete}}}{k_{\text{concrete}}} = \frac{L_{\text{firebrick}}}{k_{\text{firebrick}}} \]