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 250 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T₁ = 15 °CT₂ = 8 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 250 mmA = 20 m²T₁ = 25 °CT₂ = 2 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 2 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,035 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 18 °CT₃ = 2 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Beton und 25 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T₁ = 18 °CT₃ = 1 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Beton und 25 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²h_i = 6 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -3 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 100 mm Holz trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²h_i = 6 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = -6 °C

T_s = °C

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 161,3 W
2. Q̇ = 1325 W
3. T_i = 3,147 °C
4. Q̇ = 348,3 W
5. T_s = 12,96 °C
6. T_s = 16,51 °C

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