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

Eine Wand aus Holz ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -15 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 4 m²T₁ = 25 °CT₂ = -15 °C

q″ = W/m²

2.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T₁ = 18 °CT₂ = -11 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Beton und 25 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 17 °C und 1 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T₁ = 17 °CT₃ = 1 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 50 mm Holz und 75 mm Ziegel, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T₁ = 21 °CT₃ = 10 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 250 mm Mineralwolle und 150 mm Ziegel trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 150 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = -11 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Mineralwolle und 100 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -13 °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 T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -13 °C

T_s = °C

Lösungsschlüssel

1. q″ = 680 W/m²
2. Q̇ = 6264 W
3. T_i = 10,26 °C
4. Q̇ = 552,4 W
5. T_s = 20,52 °C
6. T_s = 20,35 °C

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