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
Beton, k = 1,4250 mm20 °C2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,96250 mm25 °C-8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 25 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmMineralwolle, k = 0,04100 mm21 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 100 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -7 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 21 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
4.Mittel
Glas, k = 0,9650 mmMineralwolle, k = 0,0450 mm16 °C-10 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Glas und 50 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 16 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Beton, k = 1,4150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mmRaum 21 °Caußen -10 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Beton und 25 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Ziegel, k = 0,72250 mmGipskarton, k = 0,17150 mmRaum 21 °Caußen -6 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Ziegel und 150 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 1512 W
  2. 2. q″ = 126,7 W/m²
  3. 3. Ti = 0,2593 °C
  4. 4. Q̇ = 119,8 W
  5. 5. Q̇ = 607 W
  6. 6. Ts = 19,03 °C

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