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 Ziegel ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T₁ = 24 °CT₂ = 4 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T₁ = 15 °CT₂ = 4 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm Gipskarton und 50 mm Glas, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 25 °C und 7 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T₁ = 25 °CT₃ = 7 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Holz und 75 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 23 °C und 3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T₁ = 23 °CT₃ = 3 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 50 mm Glas und 75 mm Beton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 20 °CT_out = -13 °C

U = W/(m²·K)

6.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Holz und 50 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -9 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 10800 W
2. Q̇ = 316,8 W
3. T_i = 7,763 °C
4. Q̇ = 108,8 W
5. U = 4,071 W/(m²·K)
6. Q̇ = 236,8 W

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