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
Holz, k = 0,17250 mm15 °C-7 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = -7 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,1710 mm20 °C-8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17100 mmGlas, k = 0,9650 mm16 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Gipskarton und 50 mm Glas, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 16 °C und 0 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 16 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
4.Mittel
Holz, k = 0,17200 mmGlas, k = 0,96100 mm22 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm Holz und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 22 °C und -3 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17250 mmZiegel, k = 0,7225 mmRaum 21 °Caußen -8 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Gipskarton und 25 mm Ziegel trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -8 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -8 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Gipskarton, k = 0,17150 mmGlas, k = 0,9650 mmRaum 20 °Caußen -2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Gipskarton und 50 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 224,4 W
  2. 2. q″ = 476 W/m²
  3. 3. Ti = 1,301 °C
  4. 4. Ti = −0,9665 °C
  5. 5. U = 0,5987 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 239,1 W

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