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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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 200 mmA = 20 m²T₁ = 15 °CT₂ = 9 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Beton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T₁ = 24 °CT₂ = -8 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 250 mm Glas und 75 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -14 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 24 °CT₃ = -14 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm Mineralwolle und 100 mm Ziegel, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 16 °C und 10 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T₁ = 16 °CT₃ = 10 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 200 mm Ziegel und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = 1 °C

Q̇ = W

6.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Beton und 100 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = -6 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 432 W
2. Q̇ = 6720 W
3. T_i = 19,88 °C
4. T_i = 10,16 °C
5. Q̇ = 48,86 W
6. Q̇ = 189,7 W

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