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 = 0,17200 mm21 °C-14 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 21 °C und -14 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Ziegel, k = 0,72150 mm17 °C8 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und 8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Gipskarton, k = 0,17200 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mm18 °C-10 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 200 mm Gipskarton und 150 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 18 °C und -10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,03550 mmMineralwolle, k = 0,04100 mm25 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 50 mm expandiertes Polystyrol und 100 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 25 °C und 10 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 25 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
5.Schwer
Beton, k = 1,4150 mmGipskarton, k = 0,17100 mmRaum 22 °Caußen 0 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 150 mm Beton und 100 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 0 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Ts = °C
6.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04250 mmGlas, k = 0,9675 mmRaum 21 °Caußen -8 °CTs​ = ?Q̇

Eine Wand aus 250 mm Mineralwolle und 75 mm Glas trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -8 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme die Temperatur Ts der Innenoberfläche der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -8 °C
Ts = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 29,75 W/m²
  2. 2. q″ = 43,2 W/m²
  3. 3. Q̇ = 20,5 W
  4. 4. Ti = 19,55 °C
  5. 5. Ts = 18,78 °C
  6. 6. Ts = 20,55 °C

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