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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
Glas, k = 0,9620 mm20 °C8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 20 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Beton, k = 1,410 mm18 °C-13 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -13 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Glas, k = 0,96100 mmZiegel, k = 0,7275 mm25 °C-1 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Glas und 75 mm Ziegel, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 25 °C und -1 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 25 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
4.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mm16 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 25 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -12 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 16 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmHolz, k = 0,1775 mmRaum 20 °Caußen -3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -3 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Holz, k = 0,17200 mmBeton, k = 1,475 mmRaum 21 °Caußen -6 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm Holz und 75 mm Beton 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 15 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 3456 W
  2. 2. q″ = 4340 W/m²
  3. 3. Ti = 12 °C
  4. 4. Ti = 10,4 °C
  5. 5. Q̇ = 135,8 W
  6. 6. U = 0,696 W/(m²·K)

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.