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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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine Wand aus Gipskarton ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und 7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T₁ = 19 °CT₂ = 7 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und -8 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T₁ = 21 °CT₂ = -8 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Beton und 100 mm Glas, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -5 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 19 °CT₃ = -5 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm Ziegel und 100 mm Holz, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,72 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T₁ = 18 °CT₃ = 2 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 50 mm Holz und 100 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °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 10 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 50 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -3 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 50 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -10 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -10 °C

T_s = °C

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 816 W
2. Q̇ = 101,5 W
3. T_i = 6,831 °C
4. Q̇ = 184,8 W
5. T_s = 18,89 °C
6. T_s = 20,99 °C

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