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
Glas, k = 0,96200 mm21 °C-6 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und -6 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Holz, k = 0,1710 mm24 °C-1 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Holz ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -1 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17250 mmHolz, k = 0,1775 mm22 °C-15 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Gipskarton und 75 mm Holz, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 22 °C und -15 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 22 °CT3 = -15 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mm19 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 100 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 19 °C und 4 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 19 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mmRaum 20 °Caußen -10 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 150 mm Gipskarton und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
Ts = °C
6.Schwer
Holz, k = 0,17200 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 22 °Caußen -1 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 200 mm Holz und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °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 4 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 129,6 W/m²
  2. 2. q″ = 425 W/m²
  3. 3. Q̇ = 387,1 W
  4. 4. Ti = 18,12 °C
  5. 5. Ts = 18,78 °C
  6. 6. Ts = 19,36 °C

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