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 = 0,1720 mm21 °C-13 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Holz ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und -13 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Ziegel, k = 0,72100 mm15 °C-1 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17200 mmBeton, k = 1,450 mm15 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Gipskarton und 50 mm Beton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 15 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mm15 °C7 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Mineralwolle und 75 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 15 °C und 7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 15 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Ziegel, k = 0,7250 mmGlas, k = 0,9625 mmRaum 20 °Caußen -4 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Ziegel und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Holz, k = 0,17150 mmGlas, k = 0,9625 mmRaum 20 °Caußen -4 °CQ̇

Eine Wand aus 150 mm Holz und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 289 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1152 W
  3. 3. Q̇ = 165 W
  4. 4. Q̇ = 16,8 W
  5. 5. Q̇ = 556,7 W
  6. 6. U = 0,9374 W/(m²·K)

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