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
Holz, k = 0,1710 mm15 °C8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Holz ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Ziegel, k = 0,7220 mm24 °C7 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = 7 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Glas, k = 0,96100 mmZiegel, k = 0,7225 mm22 °C4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Glas und 25 mm Ziegel, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 22 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Gipskarton, k = 0,17250 mmGlas, k = 0,9625 mm24 °C-8 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Gipskarton und 25 mm Glas, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 22 °Caußen -12 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Glas, k = 0,96100 mmMineralwolle, k = 0,0450 mmRaum 20 °Caußen 1 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 100 mm Glas und 50 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 119 W/m²
  2. 2. Q̇ = 4896 W
  3. 3. Q̇ = 1037 W
  4. 4. Q̇ = 171,1 W
  5. 5. U = 0,1688 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 146,7 W

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