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
Holz, k = 0,1710 mm18 °C-2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = -2 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Beton, k = 1,4200 mm16 °C0 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und 0 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17250 mmMineralwolle, k = 0,04150 mm19 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Gipskarton und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -2 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 19 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04250 mmGlas, k = 0,96100 mm23 °C1 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Mineralwolle und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 23 °C und 1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = 1 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Beton, k = 1,4250 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 21 °Caußen -3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm Beton und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -3 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Gipskarton, k = 0,17100 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmRaum 22 °Caußen -5 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 100 mm Gipskarton und 100 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °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 10 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 2720 W
  2. 2. q″ = 112 W/m²
  3. 3. Ti = 13,08 °C
  4. 4. Q̇ = 34,62 W
  5. 5. Q̇ = 222,4 W
  6. 6. Ts = 20,77 °C

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