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
Holz, k = 0,1750 mm23 °C9 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Holz ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und 9 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03510 mm22 °C4 °Cq″ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und 4 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 22 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,0450 mmGipskarton, k = 0,17100 mm15 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Mineralwolle und 100 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 15 °CT3 = -13 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04250 mmZiegel, k = 0,72150 mm25 °C-11 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Mineralwolle und 150 mm Ziegel, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 25 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 25 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Glas, k = 0,9650 mmBeton, k = 1,475 mmRaum 22 °Caußen -9 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 50 mm Glas und 75 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Ts = °C
6.Schwer
Beton, k = 1,4100 mmMineralwolle, k = 0,0475 mmRaum 20 °Caußen -2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 100 mm Beton und 75 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 47,6 W/m²
  2. 2. q″ = 63 W/m²
  3. 3. Q̇ = 182,8 W
  4. 4. Q̇ = 111,5 W
  5. 5. Ts = 7,683 °C
  6. 6. Q̇ = 62,37 W

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