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 = 0,17200 mm16 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 200 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 16 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Hormigón, k = 1,420 mm20 °C4 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 20 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 20 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T1 = 20 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmVidrio, k = 0,9675 mm21 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 75 mm de vidrio, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 21 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmHormigón, k = 1,4150 mm19 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 150 mm de hormigón, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -14 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 19 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmMadera, k = 0,1750 mminterior 21 °Cexterior -11 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 50 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -11 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 20 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de poliestireno expandido y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 30,6 W
  2. 2. q″ = 1120 W/m²
  3. 3. Ti = −10,51 °C
  4. 4. Ti = −8,915 °C
  5. 5. Ts = 20,16 °C
  6. 6. Ts = 19,66 °C

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