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 = 0,0450 mm22 °C9 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 22 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 22 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mm22 °C7 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido 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 unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmLadrillo, k = 0,72100 mm19 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 100 mm de ladrillo, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,04100 mm22 °C-14 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 100 mm de lana mineral, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 22 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 22 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mminterior 20 °Cexterior -5 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de vidrio y 100 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -5 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 20 °Cexterior -11 °CQ̇

Un muro de 200 mm de madera y 50 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 8 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 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 10,4 W/m²
  2. 2. q″ = 10,5 W/m²
  3. 3. Ti = −1,842 °C
  4. 4. Q̇ = 139,9 W
  5. 5. Q̇ = 116,3 W
  6. 6. U = 0,7209 W/(m²·K)

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