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 = 0,96250 mm18 °C-6 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = -6 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,9620 mm19 °C-5 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -5 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 19 °CT2 = -5 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mm23 °C10 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Mineralwolle und 100 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 23 °C und 10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = 10 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,17200 mmBeton, k = 1,475 mm22 °C7 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Holz und 75 mm Beton, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 22 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmZiegel, k = 0,72150 mmRaum 22 °Caußen -5 °CQ̇

Eine Wand aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 150 mm Ziegel trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmGipskarton, k = 0,1725 mmRaum 22 °Caußen 2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 100 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 553 W
  2. 2. q″ = 1152 W/m²
  3. 3. Q̇ = 19,68 W
  4. 4. Q̇ = 48,78 W
  5. 5. U = 0,214 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 37,86 W

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