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 mm24 °C-6 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 24 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,1710 mm17 °C-8 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 10 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 17 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 20 m²T1 = 17 °CT2 = -8 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mm25 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 25 mm de placa de yeso, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 25 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmHormigón, k = 1,4150 mm21 °C-10 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de poliestireno expandido y 150 mm de hormigón, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = -10 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 22 °Cexterior 5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4150 mmLadrillo, k = 0,7275 mminterior 21 °Cexterior -12 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de hormigón y 75 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 8 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 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 5,25 W/m²
  2. 2. Q̇ = 8500 W
  3. 3. Ti = −0,9811 °C
  4. 4. Q̇ = 63,9 W
  5. 5. Ts = 21,39 °C
  6. 6. Ts = 9,841 °C

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