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
Lana mineral, k = 0,0410 mm16 °C-8 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 10 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 16 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 10 m²T1 = 16 °CT2 = -8 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Madera, k = 0,1750 mm15 °C8 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 50 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 15 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 15 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLadrillo, k = 0,7225 mm16 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 25 mm de ladrillo, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
4.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmMadera, k = 0,1725 mm25 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 25 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4150 mmVidrio, k = 0,9650 mminterior 21 °Cexterior 2 °CQ̇

Un muro de 150 mm de hormigón y 50 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72150 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 22 °Cexterior -5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de ladrillo y 50 mm de lana mineral 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 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 960 W
  2. 2. Q̇ = 285,6 W
  3. 3. Q̇ = 103,7 W
  4. 4. Ti = 7,056 °C
  5. 5. U = 3,084 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,84 °C

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