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 = 0,1720 mm25 °C-11 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 20 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 25 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T1 = 25 °CT2 = -11 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Hormigón, k = 1,4150 mm15 °C-13 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 150 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 15 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 15 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,96200 mmMadera, k = 0,1775 mm20 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de vidrio y 75 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -14 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmHormigón, k = 1,475 mm22 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de poliestireno expandido y 75 mm de hormigón, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 22 °C y -14 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 22 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17150 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mminterior 22 °Cexterior 4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de madera y 75 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 4 °C
Ts = °C
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 21 °Cexterior -7 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de ladrillo y 100 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -7 °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 pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 2448 W
  2. 2. q″ = 261,3 W/m²
  3. 3. Ti = 9,094 °C
  4. 4. Ti = −13,73 °C
  5. 5. Ts = 20,77 °C
  6. 6. Q̇ = 1034 W

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