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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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine Wand aus Gipskarton ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 10 m². Ihre Oberflächen haben 18 °C und 8 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T₁ = 18 °CT₂ = 8 °C

q″ = W/m²

2.Leicht

Eine Wand aus Holz ist 150 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -15 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T₁ = 24 °CT₂ = -15 °C

q″ = W/m²

3.Mittel

Eine Wand besteht aus 150 mm Glas und 50 mm Beton, mit einer Fläche von 8 m². Die Außenflächen haben 20 °C und 1 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,96 W/(m·K)L₂ = 50 mm, k₂ = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T₁ = 20 °CT₃ = 1 °C

T_i = °C

4.Mittel

Eine Wand besteht aus 100 mm Mineralwolle und 75 mm Holz, mit einer Fläche von 15 m². Die Außenflächen haben 24 °C und 9 °C. Bestimme die Temperatur T_i an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten.

L₁ = 100 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 75 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T₁ = 24 °CT₃ = 9 °C

T_i = °C

5.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Mineralwolle und 100 mm Gipskarton trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 25 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 20 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,04 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 25 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = 1 °C

T_s = °C

6.Schwer

Eine Wand aus 150 mm Gipskarton und 100 mm Holz trennt einen Raum mit 21 °C von der Außenluft mit 1 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 10 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 4 m². Bestimme die Temperatur T_s der Innenoberfläche der Wand.

L₁ = 150 mm, k₁ = 0,17 W/(m·K)L₂ = 100 mm, k₂ = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²h_i = 10 W/(m²·K)h_o = 30 W/(m²·K)T_room = 21 °CT_out = 1 °C

T_s = °C

Lösungsschlüssel

1. q″ = 17 W/m²
2. q″ = 44,2 W/m²
3. T_i = 4,535 °C
4. T_i = 11,25 °C
5. T_s = 20,55 °C
6. T_s = 19,75 °C

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