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
Gipskarton, k = 0,1710 mm20 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 10 mm dick und hat eine Fläche von 12 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 20 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mm24 °C-8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Glas, k = 0,96250 mmZiegel, k = 0,7250 mm17 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Glas und 50 mm Ziegel, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 17 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = -13 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Glas, k = 0,9650 mmMineralwolle, k = 0,0450 mm16 °C-12 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Glas und 50 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 16 °C und -12 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 16 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Ziegel, k = 0,72250 mmGlas, k = 0,9650 mmRaum 20 °Caußen 3 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Ziegel und 50 mm Glas trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit 3 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 10 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Ziegel, k = 0,72100 mmGlas, k = 0,96150 mmRaum 22 °Caußen -9 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 100 mm Ziegel und 150 mm Glas trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -9 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 12 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 6732 W
  2. 2. q″ = 11,2 W/m²
  3. 3. Q̇ = 363,8 W
  4. 4. Q̇ = 86,02 W
  5. 5. U = 1,669 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 741,3 W

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