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
Vidrio, k = 0,96250 mm22 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 250 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 22 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = -4 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17200 mm18 °C-6 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 200 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 18 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm19 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 19 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17250 mmLana mineral, k = 0,0475 mm16 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de placa de yeso y 75 mm de lana mineral, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 16 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 20 °Cexterior -6 °CQ̇

Un muro de 100 mm de madera y 100 mm de vidrio separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04200 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 20 °Cexterior 4 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de lana mineral y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 399,4 W
  2. 2. q″ = 20,4 W/m²
  3. 3. Ti = −0,09091 °C
  4. 4. Ti = 4,132 °C
  5. 5. U = 1,153 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 12,3 W

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