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 = 0,9620 mm17 °C-5 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und -5 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = -5 °C
q″ = W/m²
2.Leicht
Holz, k = 0,17100 mm20 °C-10 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Holz ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 8 m². Ihre Oberflächen haben 20 °C und -10 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 20 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
3.Mittel
Beton, k = 1,4250 mmGipskarton, k = 0,1750 mm19 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 250 mm Beton und 50 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -10 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 19 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.Mittel
Ziegel, k = 0,7250 mmMineralwolle, k = 0,04150 mm15 °C-7 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 50 mm Ziegel und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 15 °C und -7 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 15 °CT3 = -7 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Glas, k = 0,96200 mmMineralwolle, k = 0,0450 mmRaum 22 °Caußen -9 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 200 mm Glas und 50 mm Mineralwolle trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -9 °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 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Gipskarton, k = 0,1750 mmHolz, k = 0,1775 mmRaum 22 °Caußen 0 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm Gipskarton und 75 mm Holz trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 0 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 20 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. q″ = 1056 W/m²
  2. 2. Q̇ = 408 W
  3. 3. Ti = 8,044 °C
  4. 4. Q̇ = 46,08 W
  5. 5. Q̇ = 112,2 W
  6. 6. U = 1,093 W/(m²·K)

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