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 = 0,17200 mm25 °C6 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und 6 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 25 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Holz, k = 0,17200 mm24 °C2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmGlas, k = 0,96100 mm17 °C-1 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 17 °C und -1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmGlas, k = 0,96150 mm18 °C-7 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 150 mm Glas, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 18 °CT3 = -7 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmGlas, k = 0,9625 mmRaum 20 °Caußen -11 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 100 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Ts = °C
6.Schwer
Holz, k = 0,1750 mmBeton, k = 1,4150 mmRaum 22 °Caußen 3 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 50 mm Holz und 150 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 3 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 16,15 W/m²
  2. 2. Q̇ = 187 W
  3. 3. Q̇ = 254,7 W
  4. 4. Q̇ = 1493 W
  5. 5. Ts = 18,73 °C
  6. 6. Ts = 17,76 °C

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