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 = 0,9620 mm15 °C-8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Beton, k = 1,450 mm18 °C4 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmZiegel, k = 0,7275 mm24 °C-3 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 75 mm Ziegel, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Gipskarton, k = 0,17150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mm21 °C-11 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 25 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -11 °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 = 10 m²T1 = 21 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Beton, k = 1,450 mmGlas, k = 0,9650 mmRaum 22 °Caußen -7 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm Beton und 50 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -7 °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 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -7 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmZiegel, k = 0,72150 mmRaum 21 °Caußen -6 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 150 mm Ziegel trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 1104 W/m²
  2. 2. Q̇ = 2352 W
  3. 3. Q̇ = 140,9 W
  4. 4. Q̇ = 200,4 W
  5. 5. U = 4,205 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 15,59 °C

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