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 = 0,17100 mm22 °C-2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = -2 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,9650 mm20 °C8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 20 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmBeton, k = 1,475 mm24 °C-8 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Beton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -8 °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 = 10 m²T1 = 24 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mmGlas, k = 0,9625 mm16 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Glas, 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 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 16 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 22 °Caußen 5 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 5 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Beton, k = 1,450 mmGlas, k = 0,96150 mmRaum 21 °Caußen 1 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Beton und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 163,2 W
  2. 2. Q̇ = 2765 W
  3. 3. Q̇ = 44,47 W
  4. 4. Ti = −8,887 °C
  5. 5. Q̇ = 18,29 W
  6. 6. Q̇ = 1230 W

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