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 mm21 °C-7 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Holz ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und -7 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 21 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Ziegel, k = 0,72200 mm24 °C2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 24 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mm25 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Gipskarton und 100 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 25 °C und -15 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
4.Mittel
Glas, k = 0,96150 mmMineralwolle, k = 0,0425 mm16 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 25 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -9 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 16 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Schwer
Beton, k = 1,450 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmRaum 21 °Caußen -9 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 50 mm Beton und 150 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -9 °C
Ts = °C
6.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmHolz, k = 0,1725 mmRaum 21 °Caußen -12 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm Glas und 25 mm Holz trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 19,04 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1188 W
  3. 3. Ti = 11,41 °C
  4. 4. Ti = 11 °C
  5. 5. Ts = 20,13 °C
  6. 6. Q̇ = 602,8 W

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