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
Beton, k = 1,4200 mm16 °C-15 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und -15 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 16 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Mineralwolle, k = 0,0450 mm24 °C8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Holz, k = 0,17200 mmBeton, k = 1,4150 mm22 °C8 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Holz und 150 mm Beton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = 8 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,17200 mmMineralwolle, k = 0,04150 mm25 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm Holz und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 25 °C und 6 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 25 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
5.Schwer
Ziegel, k = 0,7250 mmMineralwolle, k = 0,0425 mmRaum 21 °Caußen -3 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm Ziegel und 25 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -3 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Mineralwolle, k = 0,0450 mmHolz, k = 0,17100 mmRaum 20 °Caußen -11 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Mineralwolle und 100 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 217 W/m²
  2. 2. q″ = 12,8 W/m²
  3. 3. Q̇ = 109,1 W
  4. 4. Ti = 20,46 °C
  5. 5. U = 1,118 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 313,4 W

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