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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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine Wand aus Glas ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T₁ = 23 °CT₂ = -7 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Glas ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T₁ = 21 °CT₂ = 8 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Holz und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -9 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 21 °CT₃ = -9 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 250 mm Mineralwolle und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 15 °C und 0 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 15 °CT₃ = 0 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 50 mm Glas und 50 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = 2 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 250 mm Beton und 75 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 250 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -13 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 1920 W
2. Q̇ = 499,2 W
3. T_i = 9,545 °C
4. Q̇ = 7,814 W
5. T_s = 16,37 °C
6. Q̇ = 188,5 W

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