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 = 1,450 mm17 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 50 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 17 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 17 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm20 °C-7 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 20 °C y -7 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 20 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,17150 mmLana mineral, k = 0,04100 mm25 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de madera y 100 mm de lana mineral, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
4.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm24 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -14 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 22 °Cexterior -2 °CQ̇

Un muro de 50 mm de hormigón y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,7250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 22 °Cexterior 4 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de ladrillo y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 4 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 7840 W
  2. 2. q″ = 21,6 W/m²
  3. 3. Q̇ = 51,44 W
  4. 4. Ti = 1,458 °C
  5. 5. U = 0,6893 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 31,5 W

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