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 = 0,17250 mm16 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 16 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 20 m²T1 = 16 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96250 mm24 °C0 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 24 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = 0 °C
Q̇ = W
3.Media
Ladrillo, k = 0,72200 mmLana mineral, k = 0,0425 mm23 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de ladrillo y 25 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 23 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Media
Madera, k = 0,1750 mmLadrillo, k = 0,7225 mm18 °C-4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de madera y 25 mm de ladrillo, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 22 °Cexterior -9 °CQ̇

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -9 °C. Los coeficientes de convección son 8 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 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 20 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de madera y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 17 W/m²
  2. 2. Q̇ = 921,6 W
  3. 3. Q̇ = 465,2 W
  4. 4. Ti = −1,677 °C
  5. 5. U = 0,2216 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,15 °C

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