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 = 0,035100 mm16 °C1 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 100 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 16 °C y 1 °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 = 16 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96100 mm16 °C4 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 100 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 16 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmMadera, k = 0,1750 mm23 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 50 mm de madera, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmHormigón, k = 1,4100 mm16 °C-9 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 100 mm de hormigón, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 16 °CT3 = -9 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mminterior 20 °Cexterior -6 °CQ̇

Un muro de 200 mm de vidrio y 100 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96150 mmMadera, k = 0,1725 mminterior 22 °Cexterior -5 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de vidrio y 25 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 5,25 W/m²
  2. 2. q″ = 115,2 W/m²
  3. 3. Ti = 14 °C
  4. 4. Q̇ = 68,85 W
  5. 5. U = 0,9968 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 578,8 W

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