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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mm18 °C-14 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -14 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 18 °CT2 = -14 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,9620 mm18 °C3 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und 3 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 18 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Holz, k = 0,17200 mmGipskarton, k = 0,1775 mm21 °C-2 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Holz und 75 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmBeton, k = 1,475 mm17 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Beton, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 17 °C und -15 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mmGipskarton, k = 0,1775 mmRaum 22 °Caußen 0 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 0 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Mineralwolle, k = 0,0450 mmGlas, k = 0,96150 mmRaum 20 °Caußen -15 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Mineralwolle und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -15 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -15 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 67,2 W
  2. 2. q″ = 720 W/m²
  3. 3. Q̇ = 56,87 W
  4. 4. Ti = −14,6 °C
  5. 5. Q̇ = 69,45 W
  6. 6. Q̇ = 86,8 W

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.