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 = 0,0420 mm23 °C-2 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 20 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 23 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Hormigón, k = 1,450 mm24 °C-13 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 24 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 24 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
3.Media
Ladrillo, k = 0,72100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mm24 °C-5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de ladrillo y 25 mm de poliestireno expandido, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 24 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,0450 mmMadera, k = 0,1750 mm15 °C-4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de lana mineral y 50 mm de madera, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 15 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72250 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 20 °Cexterior -15 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de ladrillo y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -15 °C
Ts = °C
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17150 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mminterior 21 °Cexterior -5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de placa de yeso y 100 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 50 W/m²
  2. 2. Q̇ = 4144 W
  3. 3. Ti = 19,28 °C
  4. 4. Ti = −0,381 °C
  5. 5. Ts = 18 °C
  6. 6. Ts = 19,9 °C

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