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
Ziegel, k = 0,72100 mm24 °C7 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 7 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 24 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Ziegel, k = 0,72150 mm21 °C1 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 21 °CT2 = 1 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Holz, k = 0,1750 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mm25 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Holz und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 25 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 25 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,1750 mmMineralwolle, k = 0,04150 mm16 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm Holz und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -11 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 16 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
5.Schwer
Holz, k = 0,17250 mmBeton, k = 1,450 mmRaum 21 °Caußen -6 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Holz und 50 mm Beton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmBeton, k = 1,425 mmRaum 21 °Caußen -6 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Beton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 122,4 W/m²
  2. 2. Q̇ = 960 W
  3. 3. Q̇ = 348,3 W
  4. 4. Ti = 14,04 °C
  5. 5. U = 0,5966 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 24,11 W

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