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 mm16 °C8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und 8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Holz, k = 0,17150 mm24 °C2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Beton, k = 1,4150 mmGlas, k = 0,9675 mm24 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm Beton und 75 mm Glas, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 9 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 24 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,0450 mmGipskarton, k = 0,1775 mm24 °C3 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Mineralwolle und 75 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 24 °CT3 = 3 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17150 mmGlas, k = 0,96100 mmRaum 20 °Caußen -7 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 150 mm Gipskarton und 100 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -7 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -7 °C
Ts = °C
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmBeton, k = 1,425 mmRaum 21 °Caußen -12 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Beton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 2,133 W/m²
  2. 2. Q̇ = 299,2 W
  3. 3. Ti = 15,33 °C
  4. 4. Q̇ = 74,5 W
  5. 5. Ts = 16,97 °C
  6. 6. Ts = 18,44 °C

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