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
Placa de yeso, k = 0,1750 mm24 °C-11 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 50 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 24 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = -11 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm22 °C2 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 22 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 8 m²T1 = 22 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17150 mmLana mineral, k = 0,04100 mm16 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de placa de yeso y 100 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96200 mmLana mineral, k = 0,04150 mm16 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de vidrio y 150 mm de lana mineral, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 16 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mminterior 21 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de vidrio y 25 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 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 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
Ts = °C
6.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 20 °Cexterior -8 °CQ̇

Un muro de 200 mm de madera y 150 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -8 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -8 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 1428 W
  2. 2. q″ = 16 W/m²
  3. 3. Ti = 9,478 °C
  4. 4. Ti = 15,68 °C
  5. 5. Ts = 17,11 °C
  6. 6. U = 0,4427 W/(m²·K)

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