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

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T₁ = 22 °CT₂ = 4 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Gipskarton ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T₁ = 23 °CT₂ = 2 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 50 mm Holz und 100 mm Beton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 19 °C und 10 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T₁ = 19 °CT₃ = 10 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm Glas und 25 mm Ziegel, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 22 °C und -9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 22 °CT₃ = -9 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -11 °C

U = W/(m²·K)

6.Schwer

Eine Wand aus 50 mm Ziegel und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²h_i = 6 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -12 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 31,5 W
2. Q̇ = 1071 W
3. T_i = 11,76 °C
4. Q̇ = 510,2 W
5. U = 2,248 W/(m²·K)
6. Q̇ = 900,2 W

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