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
Vidrio, k = 0,96100 mm18 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 100 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 18 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 12 m²T1 = 18 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Hormigón, k = 1,4250 mm17 °C5 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 250 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 17 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmVidrio, k = 0,9675 mm19 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 75 mm de vidrio, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -15 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 19 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmHormigón, k = 1,4150 mm16 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 150 mm de hormigón, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 16 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 21 °Cexterior -12 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de poliestireno expandido y 50 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 21 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 250 mm de hormigón y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 211,2 W/m²
  2. 2. q″ = 67,2 W/m²
  3. 3. Ti = −14,31 °C
  4. 4. Q̇ = 43,63 W
  5. 5. Q̇ = 65,28 W
  6. 6. U = 0,4538 W/(m²·K)

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