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 = 0,96200 mm18 °C1 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus Glas ist 200 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und 1 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = 1 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Ziegel, k = 0,7220 mm24 °C-11 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Ziegel ist 20 mm dick und hat eine Fläche von 6 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -11 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Ziegel, k = 0,72150 mmMineralwolle, k = 0,04150 mm19 °C-5 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 150 mm Ziegel und 150 mm Mineralwolle, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 19 °C und -5 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 19 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Holz, k = 0,17150 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,03575 mm21 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Eine Wand besteht aus 150 mm Holz und 75 mm expandiertes Polystyrol, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 21 °C und -2 °C. Bestimme die Temperatur Ti an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 21 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
5.Schwer
Ziegel, k = 0,72150 mmGipskarton, k = 0,17100 mmRaum 21 °Caußen -8 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus 150 mm Ziegel und 100 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit -8 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme den Wärmeverlust Q̇ durch die Wand.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -8 °C
Q̇ = W
6.Schwer
Ziegel, k = 0,7250 mmExpandiertes Polystyrol, k = 0,035150 mmRaum 20 °Caußen -5 °CQ̇

Eine Wand aus 50 mm Ziegel und 150 mm expandiertes Polystyrol trennt einen Raum mit 20 °C von der Außenluft mit -5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 6 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 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -5 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 489,6 W
  2. 2. q″ = 1260 W/m²
  3. 3. Q̇ = 24,25 W
  4. 4. Ti = 14,29 °C
  5. 5. Q̇ = 115,6 W
  6. 6. U = 0,2187 W/(m²·K)

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