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 mm17 °C3 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Gipskarton ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 17 °C und 3 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 17 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Beton, k = 1,4100 mm23 °C-14 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Beton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 23 °C und -14 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 23 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmBeton, k = 1,450 mm25 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm expandiertes Polystyrol und 50 mm Beton, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 25 °C und 10 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 25 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
4.Mittel
Glas, k = 0,96100 mmGipskarton, k = 0,1750 mm20 °C0 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm Glas und 50 mm Gipskarton, mit einer Fläche von 10 m². Die Außenflächen haben 20 °C und 0 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 20 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Ziegel, k = 0,72150 mmBeton, k = 1,4100 mmRaum 22 °Caußen 1 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 100 mm Beton trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 1 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Glas, k = 0,96250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03525 mmRaum 20 °Caußen -4 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 250 mm Glas und 25 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -4 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 8 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
Q̇ = W

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 71,4 W
  2. 2. q″ = 518 W/m²
  3. 3. Ti = 10,12 °C
  4. 4. Q̇ = 502,2 W
  5. 5. Q̇ = 259 W
  6. 6. Q̇ = 126,3 W

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