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 Gipskarton ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und -9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T₁ = 18 °CT₂ = -9 °C

Q̇ = W

2.Leicht

Eine Wand aus Mineralwolle ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 16 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,04 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T₁ = 16 °CT₂ = -11 °C

Q̇ = W

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 200 mm Gipskarton und 150 mm Ziegel, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 7 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 200 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 150 mm, k₂ = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T₁ = 21 °CT₃ = 7 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 100 mm Holz und 25 mm Beton, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -5 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T₁ = 15 °CT₃ = -5 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 100 mm Glas und 25 mm Beton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 25 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = -1 °C

U = W/(m²·K)

6.Schwer

Eine Wand aus 250 mm Gipskarton und 150 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -8 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L₁ = 250 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 150 mm, k₂ = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²h_i = 7,7 W/(m²·K)h_o = 20 W/(m²·K)T_room = 22 °CT_out = -8 °C

U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

1. Q̇ = 6885 W
2. Q̇ = 540 W
3. T_i = 9,106 °C
4. T_i = −4,411 °C
5. U = 3,676 W/(m²·K)
6. U = 0,1685 W/(m²·K)

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