1.Leicht
Eine Wand aus Beton ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und 1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 19 °CT2 = 1 °C
Q̇ = W
Arbeitsblatt Wärmeleitung mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wand aus Holz ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und -2 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.
k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 12 m²T1 = 16 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Eine Wand besteht aus 150 mm Mineralwolle und 150 mm Glas, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 15 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 15 °CT3 = 9 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Eine Wand besteht aus 50 mm Holz und 50 mm Beton, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 18 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Eine Wand aus 250 mm Gipskarton und 100 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.
L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -9 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.
L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
Q̇ = W
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇ = 672 W
- 2. q″ = 30,6 W/m²
- 3. Q̇ = 23,04 W
- 4. Q̇ = 509,4 W
- 5. Q̇ = 43,37 W
- 6. Q̇ = 991,5 W
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