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-11 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 23 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 23 °CT2 = -11 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,1710 mm24 °C10 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 10 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 24 °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 = 10 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmLadrillo, k = 0,7225 mm25 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 25 mm de ladrillo, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 25 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mm21 °C-4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 50 mm de placa de yeso, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mminterior 22 °Cexterior -11 °CQ̇

Un muro de 250 mm de vidrio y 100 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 21 °Cexterior -10 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de vidrio y 150 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 71,4 W
  2. 2. q″ = 238 W/m²
  3. 3. Ti = 4,288 °C
  4. 4. Ti = 12,33 °C
  5. 5. U = 0,9931 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 1828 W

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