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
Madera, k = 0,17100 mm23 °C4 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 100 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 23 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Hormigón, k = 1,4250 mm18 °C2 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 250 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 18 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm19 °C1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de ladrillo y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 19 °C y 1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 19 °CT3 = 1 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmLadrillo, k = 0,72150 mm15 °C4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 150 mm de ladrillo, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 15 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mminterior 20 °Cexterior -5 °CQ̇

Un muro de 150 mm de hormigón y 75 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 8 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 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -5 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04100 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mminterior 20 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de lana mineral y 50 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °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 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 129,2 W
  2. 2. q″ = 89,6 W/m²
  3. 3. Ti = 18,43 °C
  4. 4. Q̇ = 63,55 W
  5. 5. U = 0,4124 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,07 °C

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