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
Vidrio, k = 0,9650 mm22 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 22 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,1750 mm23 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 23 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4100 mmMadera, k = 0,1775 mm19 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de hormigón y 75 mm de madera, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 19 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,17250 mmHormigón, k = 1,475 mm23 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de madera y 75 mm de hormigón, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mminterior 22 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de ladrillo y 75 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -2 °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 la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 22 °Cexterior -6 °CQ̇

Un muro de 100 mm de ladrillo y 150 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 1766 W
  2. 2. q″ = 78,2 W/m²
  3. 3. Ti = 15,38 °C
  4. 4. Q̇ = 220,4 W
  5. 5. Ts = 18,64 °C
  6. 6. U = 0,843 W/(m²·K)

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