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 = 1,420 mm17 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 20 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 17 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9620 mm16 °C8 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 16 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,17200 mmVidrio, k = 0,96150 mm16 °C-6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de madera y 150 mm de vidrio, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = -6 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm19 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 19 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 19 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 21 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 50 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 20 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 150 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 12600 W
  2. 2. q″ = 384 W/m²
  3. 3. Ti = −3,421 °C
  4. 4. Q̇ = 14,25 W
  5. 5. U = 1,321 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 16,84 °C

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