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 mm21 °C0 °Cq″ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 0 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 20 m²T1 = 21 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03510 mm19 °C10 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und 10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 10 m²T1 = 19 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,0450 mmBeton, k = 1,4100 mm25 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Mineralwolle und 100 mm Beton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 25 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Ziegel, k = 0,7250 mmHolz, k = 0,17150 mm16 °C-12 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Ziegel und 150 mm Holz, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -12 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Holz, k = 0,17100 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 21 °Caußen -1 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm Holz und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmGipskarton, k = 0,1725 mmRaum 20 °Caußen -3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 100 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -3 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 3,675 W/m²
  2. 2. Q̇ = 315 W
  3. 3. Q̇ = 136,2 W
  4. 4. Q̇ = 588,4 W
  5. 5. U = 1,154 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 87,78 W

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