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
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035250 mm24 °C7 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und 7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 24 °CT2 = 7 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,96150 mm19 °C2 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und 2 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 19 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17100 mmHolz, k = 0,1750 mm24 °C-4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Gipskarton und 50 mm Holz, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 24 °C und -4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Glas, k = 0,96150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mm25 °C4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 50 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 25 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 25 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmHolz, k = 0,1725 mmRaum 21 °Caußen -2 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Holz trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -2 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 15 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Ziegel, k = 0,72150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmRaum 20 °Caußen -9 °CQ̇

Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 100 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -9 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 35,7 W
  2. 2. q″ = 108,8 W/m²
  3. 3. Q̇ = 380,8 W
  4. 4. Q̇ = 198,8 W
  5. 5. U = 0,5632 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,3047 W/(m²·K)

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