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 = 0,72150 mm15 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 150 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 15 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mm19 °C1 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 19 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 19 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mm18 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 75 mm de poliestireno expandido, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 18 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmHormigón, k = 1,4150 mm21 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 150 mm de hormigón, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 21 °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 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04100 mmHormigón, k = 1,4100 mminterior 22 °Cexterior -11 °CQ̇

Un muro de 100 mm de lana mineral y 100 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72150 mmMadera, k = 0,17150 mminterior 22 °Cexterior -5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de ladrillo y 150 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 720 W
  2. 2. q″ = 3,15 W/m²
  3. 3. Ti = 17,26 °C
  4. 4. Ti = −6,907 °C
  5. 5. U = 0,3688 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 18,56 °C

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