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
Glas, k = 0,96150 mm20 °C-11 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 20 °CT2 = -11 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mm23 °C-8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 23 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04150 mmHolz, k = 0,1775 mm20 °C-11 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Mineralwolle und 75 mm Holz, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 20 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 20 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmGipskarton, k = 0,1725 mm17 °C10 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 17 °C und 10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 17 °CT3 = 10 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Beton, k = 1,450 mmMineralwolle, k = 0,0425 mmRaum 22 °Caußen 0 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 50 mm Beton und 25 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 0 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Ts = °C
6.Schwer
Ziegel, k = 0,72200 mmGipskarton, k = 0,1725 mmRaum 20 °Caußen -8 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 200 mm Ziegel und 25 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -8 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -8 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 793,6 W
  2. 2. q″ = 10,85 W/m²
  3. 3. Q̇ = 29,59 W
  4. 4. Q̇ = 53,31 W
  5. 5. Ts = 19,23 °C
  6. 6. Ts = 15,04 °C

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