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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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 12 m²T₁ = 21 °CT₂ = 3 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Glas ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 6 m²T₁ = 23 °CT₂ = -5 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 250 mm Mineralwolle und 100 mm Beton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T₁ = 21 °CT₃ = 7 °C

Q̇ = W

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 100 mm Beton, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 19 °C und 6 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T₁ = 19 °CT₃ = 6 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 100 mm Ziegel trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,035 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = 4 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 100 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °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 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²h_i = 6 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = 5 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 1555 W
2. Q̇ = 1613 W
3. Q̇ = 22,15 W
4. T_i = 6,974 °C
5. T_s = 19,55 °C
6. Q̇ = 65,86 W

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