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 mm17 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 17 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17100 mm21 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 21 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
3.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmMadera, k = 0,1725 mm21 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 25 mm de madera, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 21 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,0450 mmHormigón, k = 1,425 mm20 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de lana mineral y 25 mm de hormigón, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 20 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72200 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 22 °Cexterior -15 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de ladrillo y 100 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96150 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 20 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de vidrio y 50 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 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 21,76 W/m²
  2. 2. Q̇ = 561 W
  3. 3. Ti = −2,884 °C
  4. 4. Q̇ = 142 W
  5. 5. Q̇ = 407,2 W
  6. 6. Ts = 18,08 °C

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