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
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mm24 °C9 °Cq″ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 9 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,1710 mm25 °C-11 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -11 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmZiegel, k = 0,72100 mm17 °C9 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 100 mm Ziegel, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 17 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 17 °CT3 = 9 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,1750 mmGipskarton, k = 0,1775 mm16 °C-6 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm Holz und 75 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -6 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 16 °CT3 = -6 °C
Ti = °C
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17150 mmMineralwolle, k = 0,0450 mmRaum 21 °Caußen 2 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 150 mm Gipskarton und 50 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
Ts = °C
6.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04150 mmGipskarton, k = 0,1750 mmRaum 20 °Caußen -12 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 50 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 2,1 W/m²
  2. 2. q″ = 612 W/m²
  3. 3. Q̇ = 21,7 W
  4. 4. Ti = 7,2 °C
  5. 5. Ts = 20,17 °C
  6. 6. Q̇ = 75,76 W

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