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 Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T₁ = 16 °CT₂ = 4 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und 10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T₁ = 20 °CT₂ = 10 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 250 mm Ziegel und 75 mm Glas, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -3 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T₁ = 21 °CT₃ = -3 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 250 mm Ziegel und 75 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T₁ = 22 °CT₃ = 6 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 200 mm Glas und 75 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = -5 °C

U = W/(m²·K)

6.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Holz und 50 mm Ziegel trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²h_i = 6 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = -2 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 8640 W
2. Q̇ = 576 W
3. T_i = 1,408 °C
4. Q̇ = 304,4 W
5. U = 1,238 W/(m²·K)
6. Q̇ = 305,4 W

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