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

Eine Wand aus Mineralwolle ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und 2 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T₁ = 17 °CT₂ = 2 °C

q″ = W/m²

2.Leicht

Eine Wand aus Mineralwolle ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T₁ = 24 °CT₂ = -3 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm Mineralwolle und 100 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -11 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T₁ = 15 °CT₃ = -11 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 50 mm Ziegel und 75 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -1 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T₁ = 24 °CT₃ = -1 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 50 mm Holz und 25 mm Beton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = 1 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 200 mm Mineralwolle und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = -9 °C

U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

1. q″ = 6 W/m²
2. Q̇ = 81 W
3. T_i = −8,263 °C
4. T_i = 20,6 °C
5. T_s = 15,76 °C
6. U = 0,1374 W/(m²·K)

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