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
Ziegel, k = 0,72100 mm21 °C-13 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und -13 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 21 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Beton, k = 1,4250 mm18 °C-5 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -5 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = -5 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mmGlas, k = 0,9675 mm18 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Glas, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 18 °CT3 = -13 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mm18 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -15 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 18 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
5.Schwer
Ziegel, k = 0,72150 mmGipskarton, k = 0,1775 mmRaum 22 °Caußen -12 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 75 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Beton, k = 1,4100 mmGlas, k = 0,96150 mmRaum 21 °Caußen -13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 100 mm Beton und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 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 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -13 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 244,8 W/m²
  2. 2. q″ = 128,8 W/m²
  3. 3. Q̇ = 42,81 W
  4. 4. Ti = 14,33 °C
  5. 5. Q̇ = 166 W
  6. 6. Q̇ = 554,8 W

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