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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
Gipskarton, k = 0,17150 mm15 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 15 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,96250 mm23 °C6 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und 6 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 23 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,0450 mmHolz, k = 0,17150 mm23 °C-8 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm Mineralwolle und 150 mm Holz, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 23 °C und -8 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 23 °CT3 = -8 °C
Ti = °C
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmMineralwolle, k = 0,0425 mm20 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 20 °C und -3 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Schwer
Glas, k = 0,96100 mmGipskarton, k = 0,17150 mmRaum 20 °Caußen -1 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm Glas und 150 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmGipskarton, k = 0,1750 mmRaum 20 °Caußen -10 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 50 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 190,4 W
  2. 2. q″ = 65,28 W/m²
  3. 3. Ti = 4,828 °C
  4. 4. Ti = 4 °C
  5. 5. U = 0,8311 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,51 °C

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.