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
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mm23 °C-7 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 23 °C y -7 °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 = 23 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9620 mm24 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 24 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmVidrio, k = 0,9675 mm15 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 75 mm de vidrio, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 15 °CT3 = 3 °C
Q̇ = W
4.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mm25 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 100 mm de placa de yeso, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,17150 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mminterior 20 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de madera y 100 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 21 °Cexterior -5 °CQ̇

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 6 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 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -5 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 5,25 W/m²
  2. 2. Q̇ = 17280 W
  3. 3. Q̇ = 28,36 W
  4. 4. Q̇ = 40,11 W
  5. 5. Ts = 19,2 °C
  6. 6. U = 0,2418 W/(m²·K)

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