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 = 1,450 mm15 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 50 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 15 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 15 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04250 mm24 °C2 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 250 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 24 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 24 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,7250 mmMadera, k = 0,1725 mm15 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de ladrillo y 25 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 15 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mm18 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de ladrillo y 25 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 22 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 50 mm de madera y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4100 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mminterior 21 °Cexterior -1 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de hormigón y 100 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 2016 W
  2. 2. q″ = 3,52 W/m²
  3. 3. Ti = 6,019 °C
  4. 4. Ti = 14,74 °C
  5. 5. U = 0,4343 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 16,77 °C

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