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
Hormigón, k = 1,450 mm25 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 25 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 25 °CT2 = -4 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mm21 °C-7 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 21 °C y -7 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4250 mmLadrillo, k = 0,72100 mm21 °C-2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de hormigón y 100 mm de ladrillo, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17150 mmLana mineral, k = 0,04150 mm22 °C1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de placa de yeso y 150 mm de lana mineral, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 22 °C y 1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = 1 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04100 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mminterior 20 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de lana mineral y 25 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 8 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 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 0 °C
Ts = °C
6.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mminterior 20 °Cexterior 4 °CQ̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 100 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 8120 W
  2. 2. q″ = 9,8 W/m²
  3. 3. Q̇ = 869,4 W
  4. 4. Ti = 18 °C
  5. 5. Ts = 19,11 °C
  6. 6. U = 0,3253 W/(m²·K)

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