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 = 1,4200 mm17 °C-3 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 200 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 17 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 17 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17100 mm16 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 16 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmLadrillo, k = 0,7275 mm15 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 75 mm de ladrillo, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 15 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,4250 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mm23 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de hormigón y 25 mm de placa de yeso, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 23 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,1750 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 22 °Cexterior -13 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de placa de yeso y 50 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -13 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -13 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,1750 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 21 °Cexterior -1 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de placa de yeso y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 1120 W
  2. 2. q″ = 42,5 W/m²
  3. 3. Ti = −4,2 °C
  4. 4. Ti = 3,258 °C
  5. 5. Q̇ = 437,7 W
  6. 6. Ts = 20,25 °C

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