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
Hormigón, k = 1,4200 mm16 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 200 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 16 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 16 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mm22 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 100 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 22 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 22 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mm25 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de poliestireno expandido y 50 mm de placa de yeso, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 25 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,4150 mmLadrillo, k = 0,72100 mm20 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de hormigón y 100 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 20 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmMadera, k = 0,17150 mminterior 20 °Cexterior 5 °CQ̇

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 150 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 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 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mminterior 22 °Cexterior -2 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de placa de yeso y 75 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 112 W/m²
  2. 2. q″ = 10,85 W/m²
  3. 3. Ti = 9,783 °C
  4. 4. Q̇ = 1951 W
  5. 5. U = 0,1873 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 76,12 W

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