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
Glas, k = 0,9610 mm16 °C-3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 10 mmA = 10 m²T1 = 16 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Beton, k = 1,4200 mm24 °C2 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 2 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17150 mmHolz, k = 0,1725 mm21 °C6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 25 mm Holz, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Ziegel, k = 0,7250 mmBeton, k = 1,450 mm18 °C-14 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Ziegel und 50 mm Beton, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -14 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmMineralwolle, k = 0,04150 mmRaum 21 °Caußen 5 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 150 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Glas, k = 0,96100 mmHolz, k = 0,1775 mmRaum 22 °Caußen -8 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm Glas und 75 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -8 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -8 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 18240 W
  2. 2. q″ = 154 W/m²
  3. 3. Q̇ = 145,7 W
  4. 4. Q̇ = 3652 W
  5. 5. U = 0,2395 W/(m²·K)
  6. 6. U = 1,421 W/(m²·K)

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