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 = 0,03510 mm15 °C-2 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 10 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 15 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 20 m²T1 = 15 °CT2 = -2 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0420 mm24 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 20 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 24 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 24 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmHormigón, k = 1,450 mm16 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 50 mm de hormigón, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = 3 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm16 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de hormigón y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 22 °Cexterior -12 °CQ̇

Un muro de 200 mm de vidrio y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 22 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de lana mineral y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 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 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 1190 W
  2. 2. q″ = 78 W/m²
  3. 3. Q̇ = 679 W
  4. 4. Ti = 15,7 °C
  5. 5. U = 0,2161 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 21,59 °C

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