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
Glas, k = 0,9610 mm22 °C-3 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 22 °C und -3 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 10 mmA = 20 m²T1 = 22 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Glas, k = 0,96100 mm15 °C-2 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = -2 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Glas, k = 0,96150 mmZiegel, k = 0,7275 mm20 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 75 mm Ziegel, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 20 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 20 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,17250 mmGipskarton, k = 0,17100 mm15 °C4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Holz und 100 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 15 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 15 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Ziegel, k = 0,72200 mmHolz, k = 0,17100 mmRaum 21 °Caußen -13 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm Ziegel und 100 mm Holz trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -13 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -13 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Ziegel, k = 0,7250 mmMineralwolle, k = 0,0425 mmRaum 20 °Caußen 3 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 50 mm Ziegel und 25 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 2400 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1632 W
  3. 3. Q̇ = 1920 W
  4. 4. Q̇ = 64,11 W
  5. 5. U = 0,9762 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 17,43 °C

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