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
Glas, k = 0,9620 mm17 °C-15 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und -15 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Beton, k = 1,4150 mm15 °C-15 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -15 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = -15 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17150 mmGlas, k = 0,9625 mm19 °C-6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 25 mm Glas, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 19 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Beton, k = 1,4150 mmGipskarton, k = 0,17100 mm21 °C3 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Beton und 100 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = 3 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmZiegel, k = 0,72150 mmRaum 21 °Caußen -7 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 150 mm Ziegel trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -7 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Ts = °C
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmGlas, k = 0,96150 mmRaum 20 °Caußen 2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 2 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 1536 W/m²
  2. 2. Q̇ = 2240 W
  3. 3. Q̇ = 330,3 W
  4. 4. Q̇ = 155,3 W
  5. 5. Ts = 20,53 °C
  6. 6. Q̇ = 31,43 W

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