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
Gipskarton, k = 0,17100 mm17 °C-1 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und -1 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 17 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,17200 mm19 °C-8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 19 °CT2 = -8 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mmHolz, k = 0,1775 mm25 °C-10 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Holz, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 25 °C und -10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 25 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,17200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mm15 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm Holz und 150 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -12 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 15 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
5.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04150 mmBeton, k = 1,475 mmRaum 22 °Caußen 4 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 75 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 4 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Holz, k = 0,17150 mmMineralwolle, k = 0,0425 mmRaum 22 °Caußen -2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Holz und 25 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 30,6 W/m²
  2. 2. Q̇ = 344,3 W
  3. 3. Q̇ = 22,74 W
  4. 4. Ti = 9,185 °C
  5. 5. Q̇ = 67,95 W
  6. 6. Q̇ = 287,3 W

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