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 ArbeitsblattOnline 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
Mineralwolle, k = 0,0450 mm20 °C-7 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 20 °CT2 = -7 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Mineralwolle, k = 0,04250 mm22 °C2 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und 2 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 22 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Glas, k = 0,9650 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mm24 °C-4 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm Glas und 25 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -4 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
4.Mittel
Glas, k = 0,96150 mmBeton, k = 1,4150 mm23 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 150 mm Beton, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 23 °C und -12 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 23 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17250 mmGlas, k = 0,9625 mmRaum 21 °Caußen -5 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm Gipskarton und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -5 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Holz, k = 0,17200 mmMineralwolle, k = 0,04100 mmRaum 21 °Caußen 1 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm Holz und 100 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 432 W
  2. 2. q″ = 3,2 W/m²
  3. 3. Ti = 22,1 °C
  4. 4. Ti = 2,237 °C
  5. 5. Q̇ = 62,59 W
  6. 6. U = 0,2569 W/(m²·K)

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