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
Hormigón, k = 1,450 mm24 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 24 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = -4 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17100 mm20 °C4 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 20 °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 = 100 mmA = 12 m²T1 = 20 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72200 mmVidrio, k = 0,96100 mm24 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de ladrillo y 100 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmMadera, k = 0,17150 mm21 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 150 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,04150 mminterior 22 °Cexterior -15 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de madera y 150 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmHormigón, k = 1,475 mminterior 21 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de madera y 75 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 7840 W
  2. 2. q″ = 27,2 W/m²
  3. 3. Ti = 8 °C
  4. 4. Ti = 17,62 °C
  5. 5. Q̇ = 99,29 W
  6. 6. Ts = 15,83 °C

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