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
Glas, k = 0,9650 mm23 °C-3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Beton, k = 1,4250 mm23 °C10 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und 10 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 23 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Ziegel, k = 0,72100 mmBeton, k = 1,4150 mm24 °C5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Ziegel und 150 mm Beton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 24 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Beton, k = 1,4200 mmGlas, k = 0,9625 mm19 °C-7 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Beton und 25 mm Glas, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 19 °CT3 = -7 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Holz, k = 0,17250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmRaum 20 °Caußen 1 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Holz und 150 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
Ts = °C
6.Schwer
Glas, k = 0,9650 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmRaum 22 °Caußen -6 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Glas und 100 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 7488 W
  2. 2. q″ = 72,8 W/m²
  3. 3. Q̇ = 772,3 W
  4. 4. Q̇ = 1847 W
  5. 5. Ts = 19,68 °C
  6. 6. Q̇ = 90,94 W

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