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 = 0,0450 mm18 °C6 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und 6 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 18 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mm25 °C-9 °Cq″ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -9 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 25 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmMineralwolle, k = 0,0450 mm15 °C-6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 50 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 15 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Gipskarton, k = 0,17100 mmZiegel, k = 0,72100 mm21 °C-15 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Gipskarton und 100 mm Ziegel, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -15 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = -15 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Ziegel, k = 0,7250 mmBeton, k = 1,4150 mmRaum 21 °Caußen -8 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm Ziegel und 150 mm Beton trennt einen Raum mit 21 °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 den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -8 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmBeton, k = 1,425 mmRaum 20 °Caußen -6 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 25 mm Beton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -6 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 9,6 W/m²
  2. 2. q″ = 7,933 W/m²
  3. 3. Q̇ = 56,9 W
  4. 4. Q̇ = 198 W
  5. 5. U = 3,062 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 12,83 °C

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