Arbeitsblatt Wärmeleitung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wärmeleitung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
Mineralwolle, k = 0,04200 mm18 °C-13 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -13 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 18 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,1750 mm23 °C-1 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Holz, k = 0,17200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mm16 °C8 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Holz und 150 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 16 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 16 °CT3 = 8 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mm25 °C7 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Mineralwolle und 75 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 25 °C und 7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 25 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Holz, k = 0,17150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmRaum 20 °Caußen 0 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Holz und 100 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 0 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 0 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Gipskarton, k = 0,17250 mmBeton, k = 1,4150 mmRaum 22 °Caußen -1 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Gipskarton und 150 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 6,2 W/m²
  2. 2. Q̇ = 326,4 W
  3. 3. Q̇ = 8,788 W
  4. 4. Q̇ = 10,08 W
  5. 5. Q̇ = 51,64 W
  6. 6. U = 0,5722 W/(m²·K)

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