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
Mineralwolle, k = 0,04150 mm20 °C-14 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -14 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = -14 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Beton, k = 1,4150 mm18 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 18 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Ziegel, k = 0,7250 mmMineralwolle, k = 0,0425 mm20 °C-1 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Ziegel und 25 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 20 °C und -1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 20 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,1750 mmGlas, k = 0,96100 mm19 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm Holz und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 19 °C und 10 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 19 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,1750 mmMineralwolle, k = 0,0475 mmRaum 22 °Caußen -6 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Gipskarton und 75 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Beton, k = 1,4200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmRaum 21 °Caußen 2 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm Beton und 100 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 136 W
  2. 2. Q̇ = 4293 W
  3. 3. Q̇ = 362,9 W
  4. 4. Ti = 12,35 °C
  5. 5. Q̇ = 120 W
  6. 6. U = 0,3119 W/(m²·K)

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