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 = 0,17150 mm17 °C10 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 150 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 17 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,1750 mm21 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 50 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 21 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 21 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmMadera, k = 0,1725 mm23 °C6 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 25 mm de madera, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmVidrio, k = 0,96100 mm18 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 100 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmVidrio, k = 0,9625 mminterior 21 °Cexterior -14 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de lana mineral y 25 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -14 °C
Ts = °C
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17250 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 22 °Cexterior -7 °CQ̇

Un muro de 250 mm de placa de yeso y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -7 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 7,933 W/m²
  2. 2. q″ = 102 W/m²
  3. 3. Q̇ = 277,4 W
  4. 4. Ti = 9,904 °C
  5. 5. Ts = 17,96 °C
  6. 6. U = 0,2422 W/(m²·K)

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