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
Placa de yeso, k = 0,1720 mm22 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 20 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 22 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 22 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,1720 mm21 °C-1 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 20 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 21 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 21 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmLadrillo, k = 0,7275 mm22 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 75 mm de ladrillo, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 22 °C y 10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72100 mmLana mineral, k = 0,04100 mm21 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de ladrillo y 100 mm de lana mineral, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 21 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 22 °Cexterior 3 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de poliestireno expandido y 150 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 3 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 3 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 20 °Cexterior -13 °CQ̇

Un muro de 200 mm de madera y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -13 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -13 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 2040 W
  2. 2. q″ = 187 W/m²
  3. 3. Ti = 10,82 °C
  4. 4. Q̇ = 66,69 W
  5. 5. Q̇ = 20,5 W
  6. 6. U = 0,1774 W/(m²·K)

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