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 = 0,96100 mm20 °C-13 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -13 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 20 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,96250 mm19 °C-10 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 250 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 20 m²T1 = 19 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Glas, k = 0,96250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mm17 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Glas und 150 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 17 °C und -15 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 17 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
4.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmZiegel, k = 0,7225 mm18 °C4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 25 mm Ziegel, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Mineralwolle, k = 0,04200 mmHolz, k = 0,1775 mmRaum 20 °Caußen -12 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm Mineralwolle und 75 mm Holz trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -12 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Holz, k = 0,17250 mmGipskarton, k = 0,17150 mmRaum 22 °Caußen -7 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Holz und 150 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -7 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -7 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 6336 W
  2. 2. Q̇ = 2227 W
  3. 3. Ti = 15,17 °C
  4. 4. Q̇ = 984,6 W
  5. 5. U = 0,1784 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,3907 W/(m²·K)

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