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 = 0,04150 mm17 °C8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 17 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mm25 °C-10 °Cq″ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -10 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 25 °CT2 = -10 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04200 mmBeton, k = 1,425 mm20 °C0 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Mineralwolle und 25 mm Beton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 20 °C und 0 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Beton, k = 1,4200 mmGlas, k = 0,9625 mm18 °C6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Beton und 25 mm Glas, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mmHolz, k = 0,17150 mmRaum 21 °Caußen -10 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm expandiertes Polystyrol und 150 mm Holz trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
Ts = °C
6.Schwer
Glas, k = 0,96150 mmBeton, k = 1,425 mmRaum 20 °Caußen 5 °CQ̇

Eine Wand aus 150 mm Glas und 25 mm Beton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 14,4 W
  2. 2. q″ = 4,9 W/m²
  3. 3. Q̇ = 23,91 W
  4. 4. Q̇ = 284,2 W
  5. 5. Ts = 20,53 °C
  6. 6. U = 2,626 W/(m²·K)

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