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
Ladrillo, k = 0,7210 mm16 °C5 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 10 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 16 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17100 mm21 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 21 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 12 m²T1 = 21 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmLadrillo, k = 0,7275 mm23 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 75 mm de ladrillo, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 23 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm20 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de ladrillo y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 20 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04200 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 21 °Cexterior -12 °CQ̇

Un muro de 200 mm de lana mineral y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,04150 mminterior 21 °Cexterior -4 °CQ̇

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 150 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 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 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 792 W/m²
  2. 2. q″ = 51 W/m²
  3. 3. Ti = 10,52 °C
  4. 4. Q̇ = 52,07 W
  5. 5. U = 0,1898 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,2213 W/(m²·K)

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