Physik Forum

[lisa]

Hallo,

ein Frage bei meinem Test lautet wiefolgt:

Die Innentemperatur eines Raumes möge 20°C sein, die Außentemperatur -10°C. Skizzieren Sie den Temperaturverlauf in einer 30cm starken Außenmauer aus Ziegel. Wie ändert sich der Verlauf, wenn außen mit 10cm Hartschaun isoliert wird? Landa.Hartschaum: 1/10 Landa.Ziegel

Also die erste Aufgabenstellung ist mir klar, der Temperaturverlauf in einer 30cm starken Außenmauer aus Ziegel ist linear von 20°C auf -10°C.
Aber wie mache ich das wenn die Mauer mit Hartschaum isoliert wird?
Also der Temperaturabfall in der Ziegelmauer ist dann nicht so groß aber dafür sinkt die Temperatur dann im Hartschaum schnell auf -10°C ab.
Aber wie rechne ich das aus, auf wieviel die Temperatur dann absinkt in der Ziegelmauer?

Danke schon im Voraus!

[GvC]

Wegen des im Vergleich zur Ziegelmauer 10-fachen spezifischen Wärmewiderstandes aber nur eines Drittels der Dicke, ist der Wärmewiderstand der Hartschaumschicht um den Faktor 10/3 größer als der der Ziegelmauer. Das Temperaturgefälle über der Ziegelmauer ist nach "Spannungsteilerregel" dann

delta T = 30K*3/40 = 2,25 K

An der Grenzschicht zwischen Ziegel und Hartschaum herrscht also bei den gegebenen Innen- und Außentemperaturen eine um 2,25K geringere Temperatur als innen, ist also 17,75°C. Demnach sieht der Temperaturverlauf so aus:

Linearer Abfall über der Ziegelschicht von 20°C auf 17,75°C, danach linearer Abfall von 17,75°C auf -10°C über der Hartschaumschicht.

In der Praxis interessant ist nicht so sehr der Temperaturverlauf, denn der geht immer irgendwie vom Niveau der Innentemperatur auf das Niveau der Außentemperatur, sondern der reduzierte Wärmestrom (Heizleistung) durch die Wand, der bei einer Erhöhung des Wärmewiderstandes um 10/3 des ursprünglichen Wertes, also auf das 4,33-fache um den entsprechenden Faktor reduziert ist. Man spart also - zumindest theoretisch - mehr als 75% der Heizleistung.