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
Gipskarton, k = 0,17250 mm16 °C-7 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und -7 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Beton, k = 1,4200 mm24 °C5 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Glas, k = 0,9650 mmGipskarton, k = 0,17150 mm24 °C1 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Glas und 150 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 24 °CT3 = 1 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Glas, k = 0,96200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mm20 °C-10 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Glas und 75 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 20 °C und -10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,1750 mmMineralwolle, k = 0,04100 mmRaum 22 °Caußen 0 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 50 mm Gipskarton und 100 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 0 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Ts = °C
6.Schwer
Beton, k = 1,4250 mmGlas, k = 0,9625 mmRaum 21 °Caußen -10 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Beton und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °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 4 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 15,64 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1330 W
  3. 3. Q̇ = 147,7 W
  4. 4. Q̇ = 76,56 W
  5. 5. Ts = 21,07 °C
  6. 6. Ts = 10,52 °C

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