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
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mm23 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 23 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Mineralwolle, k = 0,0410 mm19 °C-13 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -13 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 19 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04250 mmZiegel, k = 0,7225 mm16 °C-4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Mineralwolle und 25 mm Ziegel, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04150 mmGipskarton, k = 0,1725 mm19 °C3 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm Mineralwolle und 25 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 19 °C und 3 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = 3 °C
Ti = °C
5.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmGipskarton, k = 0,17150 mmRaum 21 °Caußen 4 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 150 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmGlas, k = 0,96150 mmRaum 21 °Caußen 4 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 4 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 126 W
  2. 2. q″ = 128 W/m²
  3. 3. Q̇ = 47,73 W
  4. 4. Ti = 3,604 °C
  5. 5. U = 0,7589 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 22,85 W

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