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
Ladrillo, k = 0,7250 mm21 °C-14 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 21 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 21 °CT2 = -14 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17200 mm15 °C-6 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 200 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 15 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 4 m²T1 = 15 °CT2 = -6 °C
Q̇ = W
3.Media
Madera, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,0425 mm19 °C7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de madera y 25 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 19 °C y 7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 19 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmHormigón, k = 1,425 mm25 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 25 mm de hormigón, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 25 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 22 °Cexterior -5 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °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 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,7250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 20 °Cexterior 1 °CQ̇

Un muro de 50 mm de ladrillo y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 5040 W
  2. 2. Q̇ = 71,4 W
  3. 3. Ti = 13,18 °C
  4. 4. Ti = −8,879 °C
  5. 5. Q̇ = 123,4 W
  6. 6. U = 0,222 W/(m²·K)

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