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
Madera, k = 0,1750 mm23 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 50 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 23 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 8 m²T1 = 23 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96250 mm17 °C1 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 17 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmHormigón, k = 1,475 mm25 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 75 mm de hormigón, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -14 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 25 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLadrillo, k = 0,72100 mm17 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 100 mm de ladrillo, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 20 °Cexterior -1 °CQ̇

Un muro de 100 mm de ladrillo y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmHormigón, k = 1,475 mminterior 20 °Cexterior -10 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 75 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 652,8 W
  2. 2. q″ = 61,44 W/m²
  3. 3. Ti = −7,991 °C
  4. 4. Ti = −2,073 °C
  5. 5. U = 0,4579 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 66,46 W

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