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
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mm17 °C1 °Cq″ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und 1 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,17250 mm16 °C8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und 8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 16 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Holz, k = 0,17250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mm18 °C-2 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Holz und 25 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 18 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Beton, k = 1,450 mmMineralwolle, k = 0,0425 mm18 °C9 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Beton und 25 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = 9 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17100 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmRaum 20 °Caußen 1 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 100 mm Gipskarton und 50 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
Ts = °C
6.Schwer
Ziegel, k = 0,72150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mmRaum 21 °Caußen -15 °CQ̇

Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 25 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -15 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 2,8 W/m²
  2. 2. q″ = 5,44 W/m²
  3. 3. Q̇ = 54,92 W
  4. 4. Q̇ = 204,3 W
  5. 5. Ts = 18,88 °C
  6. 6. U = 0,9111 W/(m²·K)

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