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 = 1,420 mm21 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 20 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 21 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T1 = 21 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17150 mm16 °C-12 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 150 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 16 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 16 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmHormigón, k = 1,4100 mm17 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 100 mm de hormigón, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 17 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
4.Media
Vidrio, k = 0,96250 mmMadera, k = 0,1725 mm22 °C-3 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de vidrio y 25 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 22 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 22 °CT3 = -3 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmHormigón, k = 1,475 mminterior 22 °Cexterior -14 °CQ̇

Un muro de 100 mm de ladrillo y 75 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -14 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 22 °Cexterior -1 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de madera y 50 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 18480 W
  2. 2. q″ = 31,73 W/m²
  3. 3. Q̇ = 27,32 W
  4. 4. Q̇ = 368,1 W
  5. 5. U = 2,92 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,29 °C

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