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
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm18 °C-1 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 18 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,1710 mm22 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 10 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 22 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 20 m²T1 = 22 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,0450 mm25 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 50 mm de lana mineral, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 25 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmLana mineral, k = 0,04100 mm16 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 100 mm de lana mineral, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 16 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mminterior 22 °Cexterior -1 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de madera y 25 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmHormigón, k = 1,475 mminterior 21 °Cexterior 0 °CQ̇

Un muro de 250 mm de madera y 75 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 6 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 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 4,433 W/m²
  2. 2. Q̇ = 11560 W
  3. 3. Ti = 18,28 °C
  4. 4. Ti = 7,636 °C
  5. 5. Q̇ = 430,5 W
  6. 6. U = 0,58 W/(m²·K)

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