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 = 1,4150 mm24 °C-14 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 150 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 24 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 24 °CT2 = -14 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17150 mm22 °C2 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 150 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 22 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 22 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72200 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mm19 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de ladrillo y 150 mm de placa de yeso, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 19 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 19 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmMadera, k = 0,17150 mm18 °C4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 150 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 18 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,17150 mmLana mineral, k = 0,04150 mminterior 20 °Cexterior -14 °CQ̇

Un muro de 150 mm de madera y 150 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -14 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mminterior 22 °Cexterior -12 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de lana mineral y 100 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 5320 W
  2. 2. q″ = 22,67 W/m²
  3. 3. Ti = 15,89 °C
  4. 4. Q̇ = 89,89 W
  5. 5. U = 0,2062 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 119,8 W

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