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 = 0,17100 mm15 °C-13 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 15 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96100 mm22 °C0 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 100 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 22 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 22 °CT2 = 0 °C
Q̇ = W
3.Media
Madera, k = 0,17200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm20 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de madera y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 20 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm21 °C-14 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mminterior 21 °Cexterior -7 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 100 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmVidrio, k = 0,9650 mminterior 21 °Cexterior -12 °CQ̇

Un muro de 250 mm de poliestireno expandido y 50 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 47,6 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1690 W
  3. 3. Ti = 6,452 °C
  4. 4. Q̇ = 64,08 W
  5. 5. Ts = 18,91 °C
  6. 6. U = 0,1356 W/(m²·K)

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