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
Gipskarton, k = 0,1720 mm22 °C-8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und -8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 22 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Glas, k = 0,96100 mm20 °C-6 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -6 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 12 m²T1 = 20 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,1750 mmGlas, k = 0,9650 mm20 °C9 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Gipskarton und 50 mm Glas, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 20 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 20 °CT3 = 9 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Ziegel, k = 0,72150 mmGlas, k = 0,96150 mm21 °C-8 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Ziegel und 150 mm Glas, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17250 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 20 °Caußen -13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm Gipskarton und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -13 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Holz, k = 0,17250 mmMineralwolle, k = 0,0475 mmRaum 20 °Caußen -1 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Holz und 75 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -1 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 255 W/m²
  2. 2. q″ = 249,6 W/m²
  3. 3. Q̇ = 317,7 W
  4. 4. Q̇ = 477,3 W
  5. 5. Q̇ = 392,4 W
  6. 6. Ts = 19,01 °C

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