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
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mm21 °C-11 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 21 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = -11 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17200 mm25 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 200 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 25 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 25 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mm21 °C-5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 150 mm de placa de yeso, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 21 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmMadera, k = 0,1725 mm17 °C-11 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 25 mm de madera, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4200 mmVidrio, k = 0,96150 mminterior 20 °Cexterior 3 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de hormigón y 150 mm de vidrio separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 3 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4100 mmVidrio, k = 0,96150 mminterior 22 °Cexterior -5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de hormigón y 150 mm de vidrio 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 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 336 W
  2. 2. q″ = 24,65 W/m²
  3. 3. Ti = −1,1 °C
  4. 4. Q̇ = 1932 W
  5. 5. Q̇ = 367,7 W
  6. 6. Ts = 13,03 °C

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