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
Lana mineral, k = 0,04200 mm17 °C-3 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 200 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 17 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,17250 mm25 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 250 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 25 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = 5 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmVidrio, k = 0,9675 mm16 °C-2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 75 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 16 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4100 mmLana mineral, k = 0,0450 mm24 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de hormigón y 50 mm de lana mineral, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 24 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 22 °Cexterior -2 °CQ̇

Un muro de 200 mm de vidrio y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Madera, k = 0,17150 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 20 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de madera y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 4 W/m²
  2. 2. Q̇ = 272 W
  3. 3. Q̇ = 386,8 W
  4. 4. Ti = 22,16 °C
  5. 5. U = 0,3431 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 18,98 °C

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