(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Ihre Physik-Studiengruppe wurde eingeladen, an einem Projekt zur Nachhaltigkeit teilzunehmen, in dem sie einen Prototyp für eine thermische Isolierung für ein Haus entwickeln sollen, das in einer kalten Klimaregion gebaut wird. Unter Verwendung des Fourierschen Gesetzes für den Wärmefluss berücksichtigen Sie eine Wand des Prototyps, die aus einem Material mit einer Dicke L, einer Fläche A und einer Wärmeleitfähigkeit k besteht, wobei die Innen- und Außentemperaturen konstant und unterschiedlich sind. a) Leiten Sie die Gleichung ab, die die Wärmeflussrate durch die Wand mit den gegebenen Variablen sowie den Innen- und Außentemperaturen in Beziehung setzt. b) Angenommen, die Gruppe möchte die Wärmeflussrate durch die Wand um 50 % reduzieren. Wie muss die Dicke der Wand geändert werden, wobei alle anderen Variablen konstant bleiben? c) Diskutieren Sie die Auswirkungen der im vorherigen Punkt gefundenen Lösung in Bezug auf den Bau des Prototyps und die Nachhaltigkeit, wobei thermodynamische Aspekte und mögliche Einschränkungen berücksichtigt werden.