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
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mm24 °C-9 °CQ̇ = ?

Eine Wand aus expandiertes Polystyrol ist 100 mm dick und hat eine Fläche von 15 m². Ihre Oberflächen haben 24 °C und -9 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 24 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
2.Leicht
Glas, k = 0,9650 mm19 °C-14 °Cq″ = ?

Eine Wand aus Glas ist 50 mm dick und hat eine Fläche von 20 m². Ihre Oberflächen haben 19 °C und -14 °C. Bestimme die Wärmestromdichte q″ durch die Wand.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 19 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
3.Mittel
Holz, k = 0,17250 mmGlas, k = 0,9675 mm23 °C-4 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 250 mm Holz und 75 mm Glas, mit einer Fläche von 12 m². Die Außenflächen haben 23 °C und -4 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
4.Mittel
Expandiertes Polystyrol, k = 0,035100 mmHolz, k = 0,17150 mm18 °C0 °CQ̇ = ?

Eine Wand besteht aus 100 mm expandiertes Polystyrol und 150 mm Holz, mit einer Fläche von 4 m². Die Außenflächen haben 18 °C und 0 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇ durch die Wand.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
5.Schwer
Ziegel, k = 0,72200 mmGlas, k = 0,9625 mmRaum 21 °Caußen 1 °CQ̇

Eine Wand aus 200 mm Ziegel und 25 mm Glas 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 8 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
U = W/(m²·K)
6.Schwer
Beton, k = 1,4250 mmZiegel, k = 0,7275 mmRaum 22 °Caußen -5 °CQ̇

Eine Wand aus 250 mm Beton und 75 mm Ziegel trennt einen Raum mit 22 °C von der Außenluft mit -5 °C. Die Wärmeübergangskoeffizienten sind innen 7,7 W/(m²·K) und außen 30 W/(m²·K), und die Wandfläche beträgt 6 m². Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U der Wand.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
U = W/(m²·K)

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q̇ = 173,2 W
  2. 2. q″ = 633,6 W/m²
  3. 3. Q̇ = 209,2 W
  4. 4. Q̇ = 19,25 W
  5. 5. U = 2,288 W/(m²·K)
  6. 6. U = 2,242 W/(m²·K)

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