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 = 0,04200 mm15 °C-15 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -15 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 15 °CT2 = -15 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,17200 mm23 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 23 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mm18 °C5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 25 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Gipskarton, k = 0,17100 mmMineralwolle, k = 0,04150 mm21 °C-8 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Gipskarton und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -8 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 21 °CT3 = -8 °C
Ti = °C
5.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04200 mmHolz, k = 0,1775 mmRaum 20 °Caußen -6 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 200 mm Mineralwolle und 75 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -6 °C
Ts = °C
6.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04250 mmBeton, k = 1,4150 mmRaum 22 °Caußen -11 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm Mineralwolle und 150 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -11 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 36 W
  2. 2. Q̇ = 306 W
  3. 3. Q̇ = 122,1 W
  4. 4. Ti = 17,07 °C
  5. 5. Ts = 19,23 °C
  6. 6. Q̇ = 50,28 W

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