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 = 0,04200 mm22 °C-12 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und -12 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 22 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Holz, k = 0,1720 mm15 °C-3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mmHolz, k = 0,1725 mm22 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Holz, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 10 °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 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 22 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
4.Mittel
Holz, k = 0,17100 mmBeton, k = 1,425 mm17 °C-5 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Holz und 25 mm Beton, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 17 °C und -5 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
5.Schwer
Beton, k = 1,4100 mmGlas, k = 0,96150 mmRaum 22 °Caußen -11 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 100 mm Beton und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -11 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmMineralwolle, k = 0,0425 mmRaum 20 °Caußen -13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -13 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 6,8 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1224 W
  3. 3. Ti = 10,3 °C
  4. 4. Ti = −4,352 °C
  5. 5. Q̇ = 854,9 W
  6. 6. Q̇ = 89,05 W

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