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
Ladrillo, k = 0,72100 mm15 °C-3 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 15 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17250 mm25 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 25 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmHormigón, k = 1,425 mm20 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 25 mm de hormigón, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 20 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,1750 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mm18 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de madera y 150 mm de placa de yeso, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 18 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmLadrillo, k = 0,7275 mminterior 22 °Cexterior -1 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de vidrio y 75 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 21 °Cexterior -11 °CQ̇

Un muro de 100 mm de madera y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 1944 W
  2. 2. q″ = 19,72 W/m²
  3. 3. Ti = 8,049 °C
  4. 4. Ti = 15 °C
  5. 5. Q̇ = 483,5 W
  6. 6. U = 0,3805 W/(m²·K)

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