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
Beton, k = 1,4100 mm21 °C-10 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Beton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und -10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,1750 mm19 °C-6 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -6 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 19 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04250 mmGlas, k = 0,9625 mm22 °C9 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Mineralwolle und 25 mm Glas, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 22 °C und 9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 22 °CT3 = 9 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,04250 mmGipskarton, k = 0,1750 mm21 °C-1 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Mineralwolle und 50 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Beton, k = 1,4150 mmMineralwolle, k = 0,0425 mmRaum 22 °Caußen -4 °CQ̇

Eine Wand aus 150 mm Beton und 25 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Glas, k = 0,96200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mmRaum 22 °Caußen -13 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm Glas und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -13 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 2604 W
  2. 2. q″ = 85 W/m²
  3. 3. Q̇ = 31,07 W
  4. 4. Q̇ = 13,45 W
  5. 5. U = 1,073 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,391 W/(m²·K)

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