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 = 1,420 mm15 °C-8 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 20 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 15 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 15 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96200 mm19 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 200 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 19 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 19 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,1750 mmHormigón, k = 1,4150 mm18 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de madera y 150 mm de hormigón, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 4 °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 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm20 °C-3 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 20 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmMadera, k = 0,1750 mminterior 20 °Cexterior -5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de vidrio y 50 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -5 °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 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,1750 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 20 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 50 mm de placa de yeso y 50 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 1610 W/m²
  2. 2. q″ = 144 W/m²
  3. 3. Ti = 7,738 °C
  4. 4. Q̇ = 109,5 W
  5. 5. Ts = 13,22 °C
  6. 6. U = 2,048 W/(m²·K)

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