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 = 1,410 mm16 °C-7 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 10 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 16 °C y -7 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T1 = 16 °CT2 = -7 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Hormigón, k = 1,420 mm22 °C-14 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 20 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 22 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 8 m²T1 = 22 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mm24 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 75 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 0 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 24 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,17250 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mm18 °C3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de madera y 50 mm de placa de yeso, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 18 °CT3 = 3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmHormigón, k = 1,475 mminterior 20 °Cexterior -11 °CQ̇

Un muro de 100 mm de madera y 75 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 6 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mminterior 22 °Cexterior 3 °CQ̇

Un muro de 200 mm de vidrio y 25 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 3 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 48300 W
  2. 2. q″ = 2520 W/m²
  3. 3. Ti = 23,43 °C
  4. 4. Ti = 5,5 °C
  5. 5. U = 1,165 W/(m²·K)
  6. 6. U = 1,922 W/(m²·K)

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