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 = 0,9650 mm19 °C-9 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 4 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 19 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Ziegel, k = 0,7220 mm17 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmBeton, k = 1,425 mm22 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 25 mm Beton, mit einer Fläche von 20 m². Die Außenflächen haben 22 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 22 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Gipskarton, k = 0,17150 mmHolz, k = 0,1750 mm21 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm Gipskarton und 50 mm Holz, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 21 °C und 8 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
5.Schwer
Glas, k = 0,9650 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmRaum 22 °Caußen -5 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 50 mm Glas und 150 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Beton, k = 1,450 mmGlas, k = 0,9650 mmRaum 21 °Caußen -6 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 50 mm Beton und 50 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 2150 W
  2. 2. Q̇ = 12960 W
  3. 3. Q̇ = 373,3 W
  4. 4. Ti = 11,25 °C
  5. 5. Q̇ = 120 W
  6. 6. Ts = 8,157 °C

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