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 = 0,17250 mm25 °C-14 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 25 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mm20 °C-12 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 100 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 20 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 6 m²T1 = 20 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmMadera, k = 0,17150 mm23 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 150 mm de madera, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,450 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm17 °C3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de hormigón y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = 3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mminterior 22 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 75 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Ts = °C
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04200 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 20 °Cexterior -2 °CQ̇

Un muro de 200 mm de lana mineral y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 26,52 W/m²
  2. 2. q″ = 11,2 W/m²
  3. 3. Ti = 20,99 °C
  4. 4. Ti = 16,66 °C
  5. 5. Ts = 18,49 °C
  6. 6. U = 0,1918 W/(m²·K)

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