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 Ziegel ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T₁ = 16 °CT₂ = -7 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Ziegel ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und 1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T₁ = 17 °CT₂ = 1 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm Beton und 50 mm Ziegel, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 17 °C und -1 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 200 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T₁ = 17 °CT₃ = -1 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 100 mm Mineralwolle und 50 mm Beton, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -2 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T₁ = 19 °CT₃ = -2 °C

Q̇ = W

5.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Beton und 150 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -1 °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 = 100 mm, k₁ = 1,4 W/(m·K)L₂ = 150 mm, k₂ = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = -1 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 200 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -8 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,035 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²h_i = 8 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -8 °C

Q̇ = W

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 19872 W
2. Q̇ = 11520 W
3. T_i = 4,888 °C
4. Q̇ = 165,6 W
5. T_s = 20,28 °C
6. Q̇ = 50,93 W

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