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 = 0,04250 mm16 °C10 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und 10 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 16 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Glas, k = 0,9620 mm25 °C-1 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -1 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mm17 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 25 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 17 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 17 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Glas, k = 0,96250 mmZiegel, k = 0,7250 mm19 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Glas und 50 mm Ziegel, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 19 °C und 9 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 19 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
5.Schwer
Holz, k = 0,17250 mmBeton, k = 1,4150 mmRaum 20 °Caußen -11 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Holz und 150 mm Beton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Ziegel, k = 0,72250 mmHolz, k = 0,1725 mmRaum 20 °Caußen -2 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Ziegel und 25 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 0,96 W/m²
  2. 2. q″ = 1248 W/m²
  3. 3. Q̇ = 147,8 W
  4. 4. Ti = 11,11 °C
  5. 5. U = 0,569 W/(m²·K)
  6. 6. U = 1,577 W/(m²·K)

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