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.

Neues Arbeitsblatt Online mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine Wand aus Beton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -15 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T₁ = 20 °CT₂ = -15 °C

q″ = W/m²

2.Leicht

Eine Wand aus Mineralwolle ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T₁ = 19 °CT₂ = -2 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 25 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²T₁ = 18 °CT₃ = -5 °C

Q̇ = W

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 100 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 4 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,035 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T₁ = 24 °CT₃ = 4 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,035 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -10 °C

U = W/(m²·K)

6.Schwer

Eine Wand aus 200 mm Ziegel und 150 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 150 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = -10 °C

U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

1. q″ = 196 W/m²
2. Q̇ = 1008 W
3. Q̇ = 294,4 W
4. T_i = 6,414 °C
5. U = 0,1344 W/(m²·K)
6. U = 0,2377 W/(m²·K)

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.