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
Madera, k = 0,1750 mm18 °C-12 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 18 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 18 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm22 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 22 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = 7 °C
Q̇ = W
3.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmLadrillo, k = 0,7225 mm21 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 25 mm de ladrillo, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 21 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,450 mmLana mineral, k = 0,04100 mm24 °C0 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de hormigón y 100 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 24 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 21 °Cexterior 5 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de placa de yeso y 50 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 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmHormigón, k = 1,475 mminterior 22 °Cexterior -5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de vidrio y 75 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 102 W/m²
  2. 2. Q̇ = 48 W
  3. 3. Ti = 11,18 °C
  4. 4. Q̇ = 142 W
  5. 5. Q̇ = 20,54 W
  6. 6. Ts = 16,05 °C

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