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
Glas, k = 0,9650 mm25 °C5 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und 5 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 8 m²T1 = 25 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Holz, k = 0,17250 mm21 °C3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 21 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Glas, k = 0,96100 mmZiegel, k = 0,7275 mm21 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Glas und 75 mm Ziegel, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 2 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Mittel
Ziegel, k = 0,72200 mmBeton, k = 1,425 mm21 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm Ziegel und 25 mm Beton, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 8 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
5.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mmRaum 22 °Caußen -5 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 25 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -5 °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 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Holz, k = 0,17100 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mmRaum 22 °Caußen -15 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 100 mm Holz und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -15 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 384 W/m²
  2. 2. Q̇ = 122,4 W
  3. 3. Ti = 11,5 °C
  4. 4. Ti = 8,785 °C
  5. 5. U = 0,8774 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 20,71 °C

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