1.Leicht
Eine Wand aus Gipskarton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und -4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 17 °CT2 = -4 °C
Q̇ = W
Arbeitsblatt Wärmeleitung mit Lösungen
2.Leicht
Eine Wand aus Glas ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 19 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Eine Wand besteht aus 50 mm Holz und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 0 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 100 mm Beton, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 23 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.
L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 23 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Eine Wand aus 150 mm Holz und 25 mm Ziegel trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.
L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Eine Wand aus 100 mm Ziegel und 50 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -7 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.
L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -7 °C
Ts = °C
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇ = 142,8 W
- 2. Q̇ = 1075 W
- 3. Q̇ = 51,93 W
- 4. Q̇ = 913,6 W
- 5. Q̇ = 118 W
- 6. Ts = 14,45 °C
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