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 = 0,96250 mm16 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 250 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 16 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 20 m²T1 = 16 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Madera, k = 0,17150 mm17 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 17 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mm15 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 75 mm de placa de yeso, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 15 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96250 mmLana mineral, k = 0,04100 mm18 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de vidrio y 100 mm de lana mineral, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4100 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mminterior 21 °Cexterior 3 °CQ̇

Un muro de 100 mm de hormigón y 50 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 3 °C. Los coeficientes de convección son 8 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 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 20 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 2150 W
  2. 2. q″ = 31,73 W/m²
  3. 3. Ti = 11,04 °C
  4. 4. Ti = 16,77 °C
  5. 5. U = 1,909 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,19 °C

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