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
Ziegel, k = 0,72100 mm18 °C10 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und 10 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,17200 mm15 °C-15 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -15 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 15 °CT2 = -15 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Beton, k = 1,450 mmGipskarton, k = 0,1775 mm24 °C6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Beton und 75 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 24 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mmHolz, k = 0,1725 mm24 °C-14 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Holz, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -14 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 24 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmGipskarton, k = 0,17150 mmRaum 22 °Caußen -3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 150 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -3 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Beton, k = 1,450 mmGlas, k = 0,9650 mmRaum 20 °Caußen -2 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm Beton und 50 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 57,6 W/m²
  2. 2. Q̇ = 306 W
  3. 3. Q̇ = 754,9 W
  4. 4. Q̇ = 25,93 W
  5. 5. Q̇ = 36,44 W
  6. 6. U = 3,396 W/(m²·K)

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