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
Beton, k = 1,4100 mm21 °C9 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 21 °CT2 = 9 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,9650 mm18 °C8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmHolz, k = 0,1725 mm23 °C9 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 25 mm Holz, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 23 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 23 °CT3 = 9 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Ziegel, k = 0,7250 mmMineralwolle, k = 0,0425 mm22 °C3 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Ziegel und 25 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 22 °CT3 = 3 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Beton, k = 1,450 mmGlas, k = 0,9625 mmRaum 22 °Caußen -4 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm Beton und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmMineralwolle, k = 0,0475 mmRaum 20 °Caußen -12 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 1344 W
  2. 2. Q̇ = 1152 W
  3. 3. Q̇ = 644,9 W
  4. 4. Q̇ = 547,2 W
  5. 5. U = 3,725 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,16 °C

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