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
Beton, k = 1,450 mm24 °C-7 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = -7 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,96100 mm17 °C8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 17 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17250 mmGlas, k = 0,96100 mm15 °C-6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Gipskarton und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 15 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmZiegel, k = 0,7250 mm19 °C1 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm expandiertes Polystyrol und 50 mm Ziegel, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 19 °C und 1 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 19 °CT3 = 1 °C
Ti = °C
5.Schwer
Beton, k = 1,4100 mmHolz, k = 0,1725 mmRaum 20 °Caußen -2 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm Beton und 25 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Gipskarton, k = 0,1750 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mmRaum 20 °Caußen -11 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Gipskarton und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 10416 W
  2. 2. Q̇ = 345,6 W
  3. 3. Q̇ = 80,01 W
  4. 4. Ti = 1,427 °C
  5. 5. U = 2,608 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 177,7 W

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