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

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 0 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T₁ = 15 °CT₂ = 0 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 0 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T₁ = 15 °CT₂ = 0 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 100 mm Glas und 50 mm Ziegel, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -13 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T₁ = 21 °CT₃ = -13 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 25 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T₁ = 15 °CT₃ = -8 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Ziegel und 100 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -7 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 8 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -7 °C

U = W/(m²·K)

6.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 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 = 150 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -13 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 630 W
2. Q̇ = 432 W
3. T_i = 0,6 °C
4. Q̇ = 606,6 W
5. U = 0,3569 W/(m²·K)
6. Q̇ = 102,8 W

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