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
Gipskarton, k = 0,17150 mm15 °C-6 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -6 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Mineralwolle, k = 0,0450 mm25 °C-3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Mineralwolle ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 25 °C und -3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17250 mmMineralwolle, k = 0,0450 mm18 °C-7 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Gipskarton und 50 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 18 °CT3 = -7 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Mineralwolle, k = 0,0450 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mm17 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm Mineralwolle und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 17 °C und 9 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 17 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
5.Schwer
Gipskarton, k = 0,17100 mmBeton, k = 1,4100 mmRaum 20 °Caußen -9 °CQ̇

Eine Wand aus 100 mm Gipskarton und 100 mm Beton trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -9 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Holz, k = 0,1750 mmZiegel, k = 0,72150 mmRaum 20 °Caußen -2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Holz und 150 mm Ziegel trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 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 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 23,8 W/m²
  2. 2. Q̇ = 134,4 W
  3. 3. Q̇ = 55,14 W
  4. 4. Ti = 13,27 °C
  5. 5. U = 1,154 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 259,8 W

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