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 mm23 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 150 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 23 °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 = 150 mmA = 20 m²T1 = 23 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm23 °C1 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 23 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = 1 °C
Q̇ = W
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmHormigón, k = 1,4100 mm17 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 100 mm de hormigón, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 17 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmHormigón, k = 1,4150 mm21 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 150 mm de hormigón, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmHormigón, k = 1,4100 mminterior 22 °Cexterior 1 °CQ̇

Un muro de 50 mm de lana mineral y 100 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 21 °Cexterior -14 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de poliestireno expandido y 150 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -14 °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 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -14 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 36,27 W/m²
  2. 2. Q̇ = 264 W
  3. 3. Ti = 2,714 °C
  4. 4. Ti = −8,371 °C
  5. 5. U = 0,6544 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 20,27 °C

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