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
Mineralwolle, k = 0,04150 mm25 °C-2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = -2 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Mineralwolle, k = 0,04150 mm19 °C-9 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -9 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 19 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mm25 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Gipskarton und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 25 °C und 2 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 25 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035200 mmZiegel, k = 0,72100 mm20 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 100 mm Ziegel, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 20 °C und 0 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 20 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
5.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04150 mmGipskarton, k = 0,1750 mmRaum 20 °Caußen -6 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 50 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 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 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -6 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04150 mmGlas, k = 0,9650 mmRaum 21 °Caußen -13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 50 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °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 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -13 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 43,2 W
  2. 2. q″ = 7,467 W/m²
  3. 3. Ti = 13,33 °C
  4. 4. Ti = 0,4746 °C
  5. 5. Q̇ = 24,41 W
  6. 6. Q̇ = 103,5 W

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