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 = 0,1750 mm18 °C10 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 18 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17250 mm20 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 20 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 20 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
3.Media
Madera, k = 0,1750 mmLana mineral, k = 0,0425 mm17 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de madera y 25 mm de lana mineral, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4250 mmLadrillo, k = 0,72150 mm21 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de hormigón y 150 mm de ladrillo, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -15 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mminterior 21 °Cexterior -12 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de hormigón y 100 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 10 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 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
Ts = °C
6.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,72150 mminterior 20 °Cexterior -6 °CQ̇

Un muro de 100 mm de madera y 150 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 27,2 W/m²
  2. 2. Q̇ = 142,8 W
  3. 3. Q̇ = 78,34 W
  4. 4. Ti = 4,385 °C
  5. 5. Ts = 17,4 °C
  6. 6. U = 1,029 W/(m²·K)

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