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
Lana mineral, k = 0,0410 mm15 °C1 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 10 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 15 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = 1 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Hormigón, k = 1,420 mm15 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 20 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 15 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 15 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmLadrillo, k = 0,7275 mm24 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 75 mm de ladrillo, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmVidrio, k = 0,96100 mm17 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 100 mm de vidrio, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmHormigón, k = 1,425 mminterior 21 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de ladrillo y 25 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 22 °Cexterior -14 °CQ̇

Un muro de 200 mm de poliestireno expandido y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -14 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 840 W
  2. 2. q″ = 1050 W/m²
  3. 3. Ti = −1,92 °C
  4. 4. Q̇ = 140,6 W
  5. 5. Ts = 9,535 °C
  6. 6. U = 0,1409 W/(m²·K)

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