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 = 0,96200 mm16 °C3 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und 3 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 16 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Mineralwolle, k = 0,04150 mm22 °C-8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T1 = 22 °CT2 = -8 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04100 mmGlas, k = 0,9675 mm21 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Mineralwolle und 75 mm Glas, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 0 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmBeton, k = 1,4100 mm16 °C-6 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 100 mm Beton, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -6 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmBeton, k = 1,4100 mmRaum 22 °Caußen 0 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 100 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 0 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Beton, k = 1,4250 mmHolz, k = 0,1725 mmRaum 22 °Caußen 2 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Beton und 25 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °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 den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 62,4 W/m²
  2. 2. Q̇ = 96 W
  3. 3. Ti = 0,6364 °C
  4. 4. Q̇ = 220 W
  5. 5. U = 1,857 W/(m²·K)
  6. 6. U = 2,102 W/(m²·K)

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