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
Ziegel, k = 0,7220 mm20 °C-5 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -5 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 20 °CT2 = -5 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Glas, k = 0,96150 mm20 °C-10 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 20 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Ziegel, k = 0,72100 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mm25 °C9 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Ziegel und 150 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 25 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 25 °CT3 = 9 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Ziegel, k = 0,72250 mmBeton, k = 1,425 mm25 °C-8 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Ziegel und 25 mm Beton, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 25 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 25 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmZiegel, k = 0,72150 mmRaum 21 °Caußen -12 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 150 mm Ziegel trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Holz, k = 0,1750 mmZiegel, k = 0,7275 mmRaum 20 °Caußen -10 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm Holz und 75 mm Ziegel trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 900 W/m²
  2. 2. Q̇ = 768 W
  3. 3. Q̇ = 43,39 W
  4. 4. Q̇ = 1808 W
  5. 5. U = 1,542 W/(m²·K)
  6. 6. U = 1,858 W/(m²·K)

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