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
Beton, k = 1,4250 mm20 °C9 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und 9 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 20 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Ziegel, k = 0,72150 mm18 °C7 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und 7 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mm19 °C-14 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 100 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -14 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 19 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Glas, k = 0,96250 mmMineralwolle, k = 0,0450 mm19 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Glas und 50 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Glas, k = 0,96200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mmRaum 22 °Caußen -8 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 200 mm Glas und 25 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -8 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -8 °C
Ts = °C
6.Schwer
Glas, k = 0,96100 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mmRaum 22 °Caußen -9 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 100 mm Glas und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 61,6 W/m²
  2. 2. q″ = 52,8 W/m²
  3. 3. Q̇ = 105,9 W
  4. 4. Q̇ = 95,34 W
  5. 5. Ts = 19,2 °C
  6. 6. Ts = 19,89 °C

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