Wärmelehre für Heizungsinstallateure/innen

Schweizerisch-Liechtensteinischer Gebäudetechnikverband
Association suisse et liechtensteinoise de la technique du bâtiment
Associazione svizzera e del Liechtenstein della tecnica della costruzione
Associaziun svizra e liechtensteinaisa da la tecnica da construcziun
Wärmelehre
für Heizungsinstallateure/innen
Art.-Nr.: 15043
Autor: Peter Lüdi, Fachlehrer, BBZ Luzern (Revidierte Auflage 2012)
Herausgeber: Schweizerisch-Liechtensteinischer Gebäudetechnikverband (suissetec)
© Copyright beim Herausgeber
Schweizerisch-Liechtensteinischer Gebäudetechnikverband, Auf der Mauer 11, Postfach, 8021 Zürich, T 043 244 73 00, F 043 244 73 79, www.suissetec.ch
Wärmelehre für
Heizungsinstallateure/innenFür
Dachentwässerung
Berufskunde für Sanitärinstallateure und
Haustechnikplaner
Sowie Lehrmittel für Haustechnikberufe
(SN 592000, Ausgabe 2002)
Überarbeitete Auflage 2003
A
Revidierte Auflage 2012
Autor: Peter Lüdi, Obernau/LU
Fachlehrer an der Gewerblichen Berufsschule Luzern
Herausgeber: Schweizerisch-Liechtensteinischer
Gebäudetechnikverband (suissetec)
© Copyright beim Herausgeber
Wärmelehre
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis .............................................................................................. 2
1.
Temperatur ............................................................................................. 5
1.1.
Begriff der Temperatur ............................................................................... 5
2.
Die Temperaturskalen ............................................................................ 6
2.1.
Celsiusskala .............................................................................................. 6
2.2.
Kelvinskala ............................................................................................... 6
2.3.
Temperaturmessgeräte .............................................................................. 7
3.
Wärme .................................................................................................... 9
3.1.
Spezifische Wärmekapazität .......................................................................10
3.1.1.
Spezifische Wärmekapazität einiger Stoffe (bei 20°C) ...................................10
3.2.
Die spezifische Wärmekapazität gasförmiger Stoffe .......................................11
3.2.1.
Spezifische Wärmekapazität einiger Gase bei 0°C und 1013hPa ......................11
4.
Wärmemenge ....................................................................................... 12
5.
Wärmeleistung ..................................................................................... 13
5.1.
Berechnung der Wärmemenge aus der Wärmeleistung und der Zeit ................14
5.2.
Umrechnung der Wärmemenge Q von kJ in kWh ..........................................15
6.
Wärmemischung ................................................................................... 16
6.1.
Bestimmung der Mischanteile .....................................................................17
7.
Wärmewirkungen ................................................................................. 18
7.1.
Ausdehnung fester Körper .........................................................................18
7.1.1.
Die Längenausdehnung .............................................................................18
7.1.1.
Berechnung der Längenänderung ...............................................................18
7.1.2.
Die Längenausdehnungszahl einiger Stoffe ..................................................19
7.2.
Volumenausdehnung von Flüssigkeiten ........................................................19
7.2.1.
Dichte und Volumen von Wasser bei verschiedenen Temperaturen ..................20
7.2.2.
Tabelle Dichte und spezifisches Volumen von Wasser ....................................20
7.3.
Volumenausdehnung von Gasen .................................................................21
8.
Gasgesetze ........................................................................................... 22
8.1.1.
Normdichte einiger Gase ...........................................................................23
9.
Aggregatzustandsänderungen .............................................................. 24
9.1.
Übergang vom festen in den flüssigen Zustand .............................................24
9.2.
Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand ....................................25
9.2.1.
Schmelz- und Verdampfungswärme einiger Stoffe ........................................26
10.
Feuchte Luft ......................................................................................... 28
10.1.
Verdunstung ............................................................................................28
10.2.
Feuchtigkeit der Luft .................................................................................28
11.
Wärmeübertragung .............................................................................. 31
suissetec SSHL
2
Wärmelehre
11.1.
Wärmeleitung...........................................................................................31
11.1.1. Wärmeleitzahlen einiger Stoffe (bei einer Temperatur von 20°C) ....................32
11.2.
Konvektion (Wärmemitführung) .................................................................32
11.3.
Wärmestrahlung .......................................................................................34
12.
Wärmedurchgang ................................................................................. 35
12.1.1. Beispiel einer U-Wertberechnung ................................................................36
12.2.
Berechnung des Wärmestroms durch Bauteile ..............................................37
13.
Formeln zur Wärmelehre ...................................................................... 38
14.
Berechnungsaufgaben zur Wärmelehre ................................................ 40
14.1.
Berechnungen zur Temperatur ...................................................................40
14.2.
Berechnungen zu Wärmemenge Wärmeleistung ...........................................40
14.3.
Berechnungen zur Wärmemischung ............................................................44
14.4.
Berechnungen zur Längenausdehnung ........................................................46
14.5.
Berechnungen zur Volumenausdehnung ......................................................47
14.6.
Berechnungen zu den Gasgesetzen .............................................................48
14.7.
Berechnungen zu Aggregatzustandsänderungen ...........................................51
14.8.
Berechnungen zur Luftfeuchte ....................................................................53
14.9.
Berechnungen zu Wärmeübertragung, Wärmeübertragungsleistung ................54
15.
Lernaufträge ......................................................................................... 56
15.1.
Lernauftrag - Temperatur ..........................................................................56
15.1.1. Vertiefung / Repetition Temperatur .............................................................56
15.3.
Lernauftrag - Temperaturmessgeräte ..........................................................57
15.4.
Lernauftrag - Wärme eine Form der Energie .................................................57
15.5.
Lernauftrag - Spezifische Wärmekapazität ...................................................58
15.6.
Lernauftrag - Wärmemenge, Wärmeleistung ................................................59
15.6.1. Vertiefung / Repetition ..............................................................................60
15.4.
Lernauftrag - Einheiten und ihre Umrechnung ..............................................61
15.5.
Lernauftrag - Wärmemischung ...................................................................62
15.6.
Lernauftrag - Ausdehnung von Stoffen ........................................................63
15.7.
Lernauftrag - Längenausdehnung ...............................................................64
15.8.
Lernauftrag - Ausdehnung von Wasser ........................................................65
15.8.1. Vertiefung / Repetition ..............................................................................65
15.9.
Lernauftrag - Gasgesetze...........................................................................66
15.9.1. Vertiefung, Repetition ...............................................................................66
15.10.
Lernauftrag - Schmelzwärme .....................................................................68
15.11.
Lernauftrag - Verdampfungswärme .............................................................69
15.11.1.
15.12.
Vertiefung, Repetition ............................................................................70
Lernauftrag - Wärmeleitung .......................................................................70
suissetec SSHL
3
Wärmelehre
15.13.
Lernauftrag - Konvektion ...........................................................................71
15.14.
Lernauftrag - Strahlung .............................................................................72
15.14.1.
16.
Vertiefung, Repetition ............................................................................75
Formelzeichen ...................................................................................... 77
suissetec SSHL
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