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 = 0,72250 mm18 °C-2 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -2 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Gipskarton, k = 0,1720 mm24 °C9 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 9 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Glas, k = 0,9650 mmMineralwolle, k = 0,04150 mm16 °C2 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Glas und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 16 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 16 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Beton, k = 1,4100 mmHolz, k = 0,17150 mm16 °C-1 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 100 mm Beton und 150 mm Holz, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -1 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
5.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmZiegel, k = 0,7275 mmRaum 21 °Caußen -2 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Glas und 75 mm Ziegel trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
Ts = °C
6.Schwer
Beton, k = 1,4200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mmRaum 20 °Caußen 4 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 200 mm Beton und 75 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 57,6 W/m²
  2. 2. q″ = 127,5 W/m²
  3. 3. Q̇ = 22,09 W
  4. 4. Ti = 14,73 °C
  5. 5. Ts = 15,51 °C
  6. 6. Q̇ = 129,8 W

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