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

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -10 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T₁ = 15 °CT₂ = -10 °C

q″ = W/m²

2.Leicht

Eine Wand aus Gipskarton ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -9 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T₁ = 24 °CT₂ = -9 °C

q″ = W/m²

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Ziegel und 100 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 23 °C und -13 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 23 °CT₃ = -13 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 50 mm Beton und 75 mm Ziegel, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 23 °C und -2 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 50 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T₁ = 23 °CT₃ = -2 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Holz und 75 mm Beton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -14 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = -14 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 200 mm Gipskarton und 75 mm Ziegel trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = 3 °C

T_s = °C

Lösungsschlüssel

1. q″ = 17,5 W/m²
2. q″ = 112,2 W/m²
3. T_i = 20,23 °C
4. T_i = 16,62 °C
5. T_s = 15,4 °C
6. T_s = 19,73 °C

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