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 = 0,035100 mm22 °C1 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 22 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 22 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96250 mm22 °C4 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 22 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 22 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,450 mmLana mineral, k = 0,04100 mm23 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de hormigón y 100 mm de lana mineral, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -15 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 23 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mm19 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 150 mm de placa de yeso, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -7 °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 = 12 m²T1 = 19 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mminterior 20 °Cexterior 2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de madera y 25 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 2 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17250 mmLadrillo, k = 0,72150 mminterior 20 °Cexterior 2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de placa de yeso y 150 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 2 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 7,35 W/m²
  2. 2. q″ = 69,12 W/m²
  3. 3. Ti = 22,46 °C
  4. 4. Ti = 16,25 °C
  5. 5. Ts = 18,96 °C
  6. 6. Ts = 18,4 °C

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