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 Gipskarton ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T₁ = 20 °CT₂ = -9 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T₁ = 23 °CT₂ = -4 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm Holz und 75 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 23 °C und -4 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T₁ = 23 °CT₃ = -4 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 100 mm Beton und 50 mm Holz, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -12 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 100 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 15 °CT₃ = -12 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 50 mm Ziegel und 25 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²h_i = 6 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = -1 °C

Q̇ = W

6.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Ziegel und 100 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -15 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = -15 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 394,4 W
2. Q̇ = 1134 W
3. T_i = 3,364 °C
4. T_i = 9,724 °C
5. Q̇ = 446,7 W
6. Q̇ = 161,5 W

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