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
Madera, k = 0,1750 mm25 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 50 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 25 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,17250 mm22 °C-2 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 250 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 22 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 22 °CT2 = -2 °C
Q̇ = W
3.Media
Hormigón, k = 1,4250 mmMadera, k = 0,17150 mm23 °C-15 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de hormigón y 150 mm de madera, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 23 °CT3 = -15 °C
Q̇ = W
4.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmLana mineral, k = 0,04150 mm24 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 150 mm de lana mineral, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 24 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 20 °Cexterior -5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de lana mineral y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 20 °Cexterior -9 °CQ̇

Un muro de 200 mm de madera y 150 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -9 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -9 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 98,6 W/m²
  2. 2. Q̇ = 195,8 W
  3. 3. Q̇ = 716,4 W
  4. 4. Ti = 22,81 °C
  5. 5. Ts = 19,24 °C
  6. 6. U = 0,6833 W/(m²·K)

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