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 mm18 °C9 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 18 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = 9 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9610 mm17 °C-10 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 10 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 17 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 17 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmLana mineral, k = 0,04150 mm23 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 150 mm de lana mineral, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm15 °C-1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de placa de yeso y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 15 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 20 °Cexterior -1 °CQ̇

Un muro de 50 mm de hormigón y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmHormigón, k = 1,425 mminterior 21 °Cexterior 2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de vidrio y 25 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 9,45 W
  2. 2. Q̇ = 20736 W
  3. 3. Ti = 21,47 °C
  4. 4. Ti = 9,563 °C
  5. 5. U = 3,277 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 15,08 °C

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