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 = 0,035250 mm25 °C8 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 250 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 25 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 25 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,1720 mm18 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 20 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 18 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmHormigón, k = 1,425 mm25 °C-8 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 25 mm de hormigón, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 25 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
4.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmLadrillo, k = 0,7275 mm24 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 75 mm de ladrillo, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -15 °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 = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 21 °Cexterior 1 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de vidrio y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mminterior 21 °Cexterior -10 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de poliestireno expandido y 75 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -10 °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 la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 2,38 W/m²
  2. 2. Q̇ = 782 W
  3. 3. Q̇ = 456,3 W
  4. 4. Ti = −13,44 °C
  5. 5. Q̇ = 183,1 W
  6. 6. Ts = 19,52 °C

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