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 = 0,17250 mm18 °C-10 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -10 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = -10 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Glas, k = 0,9650 mm23 °C-15 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -15 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 23 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Glas, k = 0,96100 mmMineralwolle, k = 0,04150 mm21 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Glas und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -10 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 21 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04250 mmZiegel, k = 0,7250 mm17 °C-11 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Mineralwolle und 50 mm Ziegel, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 17 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Ziegel, k = 0,72250 mmGlas, k = 0,96100 mmRaum 22 °Caußen 1 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Ziegel und 100 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 1 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Gipskarton, k = 0,1750 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmRaum 22 °Caußen -12 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Gipskarton und 150 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 19,04 W/m²
  2. 2. q″ = 729,6 W/m²
  3. 3. Ti = 20,16 °C
  4. 4. Q̇ = 88,62 W
  5. 5. U = 1,691 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 86,11 W

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