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
Mineralwolle, k = 0,04100 mm15 °C-11 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -11 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 15 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Holz, k = 0,1720 mm23 °C-6 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Holz ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -6 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 23 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04100 mmHolz, k = 0,1775 mm19 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Mineralwolle und 75 mm Holz, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 19 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04150 mmHolz, k = 0,1750 mm25 °C-2 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Mineralwolle und 50 mm Holz, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 25 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 25 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Glas, k = 0,96150 mmZiegel, k = 0,7225 mmRaum 22 °Caußen -14 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 150 mm Glas und 25 mm Ziegel trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -14 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -14 °C
Ts = °C
6.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmHolz, k = 0,1750 mmRaum 22 °Caußen -2 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 50 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 10,4 W/m²
  2. 2. q″ = 246,5 W/m²
  3. 3. Q̇ = 65,28 W
  4. 4. Q̇ = 66,76 W
  5. 5. Ts = 9,117 °C
  6. 6. Ts = 17,89 °C

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