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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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine Wand aus Beton ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und -3 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T₁ = 16 °CT₂ = -3 °C

q″ = W/m²

2.Leicht

Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T₁ = 24 °CT₂ = 3 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 250 mm Glas und 150 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -5 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 150 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T₁ = 19 °CT₃ = -5 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 50 mm Glas, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 1 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,035 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T₁ = 24 °CT₃ = 1 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 200 mm Holz und 50 mm Ziegel trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²h_i = 6 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = -9 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 50 mm Gipskarton und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²h_i = 6 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = -12 °C

T_s = °C

Lösungsschlüssel

1. q″ = 1330 W/m²
2. Q̇ = 15120 W
3. T_i = 13,53 °C
4. T_i = 1,166 °C
5. T_s = 16,66 °C
6. T_s = 10,68 °C

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