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 mm24 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 24 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17150 mm15 °C8 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 150 mm de espesor y un área de 10 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 = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,96250 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mm24 °C-2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de vidrio y 75 mm de placa de yeso, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmLadrillo, k = 0,72150 mm22 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 150 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 22 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 22 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17250 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 21 °Cexterior -3 °CQ̇

Un muro de 250 mm de placa de yeso y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -3 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -3 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLadrillo, k = 0,72100 mminterior 22 °Cexterior -6 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de poliestireno expandido y 100 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 46,2 W
  2. 2. q″ = 7,933 W/m²
  3. 3. Q̇ = 296,5 W
  4. 4. Ti = −4,336 °C
  5. 5. U = 0,4404 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 132,7 W

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