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
Hormigón, k = 1,4200 mm18 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 200 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 18 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03510 mm16 °C9 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 10 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 16 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 20 m²T1 = 16 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm23 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 8 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 23 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm17 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17150 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 22 °Cexterior -1 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de placa de yeso y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4200 mmLadrillo, k = 0,7275 mminterior 20 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de hormigón y 75 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 0 °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 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 0 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 1050 W
  2. 2. q″ = 24,5 W/m²
  3. 3. Ti = 20,44 °C
  4. 4. Ti = 16,31 °C
  5. 5. Ts = 20,36 °C
  6. 6. Ts = 14,74 °C

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