Hoja de ejercicios de Conducción de calor con soluciones

Hoja de ejercicios de Conducción de calor gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Nueva hoja de ejerciciosPractica en línea con pistas

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Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
Ladrillo, k = 0,72100 mm15 °C0 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 100 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 15 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 15 °CT2 = 0 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm23 °C-5 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 23 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T1 = 23 °CT2 = -5 °C
q″ = W/m²
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mm18 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 50 mm de placa de yeso, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96250 mmHormigón, k = 1,475 mm25 °C-11 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de vidrio y 75 mm de hormigón, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 25 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,1750 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mminterior 20 °Cexterior 3 °CQ̇

Un muro de 50 mm de placa de yeso y 75 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 3 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72200 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 22 °Cexterior -6 °CQ̇

Un muro de 200 mm de ladrillo y 150 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 2160 W
  2. 2. q″ = 6,533 W/m²
  3. 3. Ti = 10,54 °C
  4. 4. Q̇ = 917,2 W
  5. 5. U = 0,3783 W/(m²·K)
  6. 6. U = 1,905 W/(m²·K)

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