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 = 0,72200 mm20 °C-3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 200 mmA = 20 m²T1 = 20 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Ziegel, k = 0,72250 mm21 °C0 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und 0 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 21 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Ziegel, k = 0,72150 mmGipskarton, k = 0,17100 mm23 °C8 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Ziegel und 100 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 23 °C und 8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = 8 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmGlas, k = 0,9625 mm23 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Glas, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 23 °C und 8 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 23 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmRaum 21 °Caußen -7 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Gipskarton und 50 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -7 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Ts = °C
6.Schwer
Gipskarton, k = 0,1750 mmHolz, k = 0,1750 mmRaum 22 °Caußen -11 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Gipskarton und 50 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -11 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -11 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 1656 W
  2. 2. q″ = 60,48 W/m²
  3. 3. Q̇ = 226 W
  4. 4. Ti = 8,269 °C
  5. 5. Ts = 19,86 °C
  6. 6. Q̇ = 351,3 W

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