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 = 0,17150 mm22 °C7 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 150 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 = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96150 mm19 °C-11 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 19 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 19 °CT2 = -11 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm23 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4250 mmVidrio, k = 0,9625 mm16 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de hormigón y 25 mm de vidrio, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,7250 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 20 °Cexterior -12 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de ladrillo y 50 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 20 °Cexterior -15 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de poliestireno expandido y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °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 20 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -15 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 17 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1920 W
  3. 3. Q̇ = 20,5 W
  4. 4. Ti = −5,818 °C
  5. 5. Ts = 3,428 °C
  6. 6. Q̇ = 107,7 W

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