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 = 0,7250 mm21 °C9 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 9 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Beton, k = 1,4100 mm19 °C-2 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -2 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 19 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Beton, k = 1,4200 mmGlas, k = 0,96100 mm21 °C7 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm Beton und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 7 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
4.Mittel
Glas, k = 0,96250 mmBeton, k = 1,4150 mm24 °C6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Glas und 150 mm Beton, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04150 mmHolz, k = 0,17150 mmRaum 22 °Caußen -6 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 150 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
Ts = °C
6.Schwer
Beton, k = 1,450 mmZiegel, k = 0,7225 mmRaum 22 °Caußen -9 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Beton und 25 mm Ziegel trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 172,8 W/m²
  2. 2. q″ = 294 W/m²
  3. 3. Ti = 12,9 °C
  4. 4. Q̇ = 587,7 W
  5. 5. Ts = 21,04 °C
  6. 6. Q̇ = 1238 W

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