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 mm17 °C-3 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Holz ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und -3 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Beton, k = 1,410 mm21 °C10 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 21 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,0450 mmZiegel, k = 0,7275 mm18 °C-6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Mineralwolle und 75 mm Ziegel, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 18 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Glas, k = 0,96150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mm22 °C3 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 3 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 22 °CT3 = 3 °C
Ti = °C
5.Schwer
Holz, k = 0,17250 mmGipskarton, k = 0,1775 mmRaum 20 °Caußen -12 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm Holz und 75 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Gipskarton, k = 0,17100 mmMineralwolle, k = 0,0425 mmRaum 22 °Caußen 3 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm Gipskarton und 25 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 13,6 W/m²
  2. 2. Q̇ = 12320 W
  3. 3. Q̇ = 106,3 W
  4. 4. Ti = 20,13 °C
  5. 5. Q̇ = 227,3 W
  6. 6. U = 0,723 W/(m²·K)

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