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
Holz, k = 0,1720 mm15 °C4 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Ziegel, k = 0,7250 mm15 °C-11 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 15 °C und -11 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 15 °CT2 = -11 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Glas, k = 0,96100 mmZiegel, k = 0,7275 mm18 °C4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Glas und 75 mm Ziegel, mit einer Fläche von 6 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 18 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,17150 mmBeton, k = 1,425 mm23 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm Holz und 25 mm Beton, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 23 °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 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
5.Schwer
Beton, k = 1,4150 mmMineralwolle, k = 0,04100 mmRaum 21 °Caußen -6 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Beton und 100 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -6 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04250 mmHolz, k = 0,17100 mmRaum 22 °Caußen 4 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Mineralwolle und 100 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 748 W
  2. 2. Q̇ = 2246 W
  3. 3. Q̇ = 403,2 W
  4. 4. Ti = 8,298 °C
  5. 5. Q̇ = 57,71 W
  6. 6. U = 0,1425 W/(m²·K)

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