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
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03520 mm23 °C-8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 23 °CT2 = -8 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,17200 mm15 °C4 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmGipskarton, k = 0,17100 mm17 °C2 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 100 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 17 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 17 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmBeton, k = 1,475 mm20 °C10 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Beton, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 20 °C und 10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 20 °CT3 = 10 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Ziegel, k = 0,72150 mmGlas, k = 0,96150 mmRaum 20 °Caußen 3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Glas, k = 0,96100 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mmRaum 22 °Caußen -6 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 100 mm Glas und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 325,5 W
  2. 2. Q̇ = 93,5 W
  3. 3. Q̇ = 44,63 W
  4. 4. Q̇ = 20,84 W
  5. 5. Q̇ = 650,2 W
  6. 6. Ts = 20,83 °C

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