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
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mm18 °C-1 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,17100 mm23 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 6 m²T1 = 23 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Ziegel, k = 0,72200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mm19 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm Ziegel und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -7 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 19 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
4.Mittel
Glas, k = 0,96200 mmHolz, k = 0,1750 mm17 °C6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Glas und 50 mm Holz, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 17 °C und 6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 17 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Beton, k = 1,4150 mmGlas, k = 0,9625 mmRaum 22 °Caußen -13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Beton und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -13 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Holz, k = 0,17200 mmZiegel, k = 0,7225 mmRaum 20 °Caußen -11 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm Holz und 25 mm Ziegel trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 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 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 26,6 W
  2. 2. Q̇ = 367,2 W
  3. 3. Ti = 14,77 °C
  4. 4. Q̇ = 328,4 W
  5. 5. Q̇ = 454,3 W
  6. 6. U = 0,7214 W/(m²·K)

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