1.Leicht
Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und 5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 16 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
Arbeitsblatt Wärmeleitung mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wand aus Glas ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 22 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Eine Wand besteht aus 100 mm Beton und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 15 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 100 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = 10 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Eine Wand aus 100 mm Glas und 150 mm Beton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.
L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Eine Wand aus 250 mm Holz und 100 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.
L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
Ts = °C
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇ = 5280 W
- 2. Q̇ = 1555 W
- 3. Q̇ = 911,2 W
- 4. Q̇ = 39,82 W
- 5. Q̇ = 214 W
- 6. Ts = 20,14 °C
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