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 = 0,17100 mm19 °C-5 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 19 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 19 °CT2 = -5 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm21 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 21 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 21 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,7250 mmVidrio, k = 0,96100 mm15 °C-15 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de ladrillo y 100 mm de vidrio, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 15 °CT3 = -15 °C
Q̇ = W
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmHormigón, k = 1,475 mm21 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 75 mm de hormigón, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 21 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmHormigón, k = 1,475 mminterior 20 °Cexterior -5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de vidrio y 75 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -5 °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 temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmVidrio, k = 0,9675 mminterior 22 °Cexterior 5 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de poliestireno expandido y 75 mm de vidrio separa una habitación a 22 °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 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 5 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 40,8 W/m²
  2. 2. q″ = 7,467 W/m²
  3. 3. Q̇ = 3456 W
  4. 4. Ti = −9,617 °C
  5. 5. Ts = 9,884 °C
  6. 6. Q̇ = 28,57 W

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