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 = 0,17250 mm23 °C-7 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 23 °C y -7 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 23 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9650 mm24 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 50 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 24 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 24 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmMadera, k = 0,1750 mm15 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 50 mm de madera, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 0 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 15 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmVidrio, k = 0,9675 mm16 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 75 mm de vidrio, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 16 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmMadera, k = 0,1775 mminterior 21 °Cexterior -9 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de lana mineral y 75 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -9 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -9 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4100 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mminterior 22 °Cexterior -11 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de hormigón y 50 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -11 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 20,4 W/m²
  2. 2. Q̇ = 8064 W
  3. 3. Ti = 0,6742 °C
  4. 4. Ti = −1,067 °C
  5. 5. Ts = 18,92 °C
  6. 6. Q̇ = 640,1 W

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