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 Holz ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -14 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T₁ = 18 °CT₂ = -14 °C

q″ = W/m²

2.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und -7 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T₁ = 16 °CT₂ = -7 °C

q″ = W/m²

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 50 mm Gipskarton und 50 mm Glas, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 16 °C und 5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T₁ = 16 °CT₃ = 5 °C

Q̇ = W

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Beton und 25 mm Ziegel, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 7 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T₁ = 22 °CT₃ = 7 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 200 mm Ziegel und 150 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 150 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -9 °C

Q̇ = W

6.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Beton und 75 mm Ziegel trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -1 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. q″ = 36,27 W/m²
2. q″ = 828 W/m²
3. Q̇ = 317,7 W
4. T_i = 10,67 °C
5. Q̇ = 88,51 W
6. Q̇ = 476,3 W

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