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 = 1,4150 mm18 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 150 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 18 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,1750 mm20 °C-10 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 50 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 20 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 20 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmVidrio, k = 0,96100 mm20 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 100 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -12 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 20 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mm18 °C-6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 50 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 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 18 °CT3 = -6 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mminterior 21 °Cexterior -3 °CQ̇

Un muro de 200 mm de hormigón y 100 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -3 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -3 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17150 mmMadera, k = 0,1725 mminterior 22 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de placa de yeso y 25 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -4 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 597,3 W
  2. 2. Q̇ = 2040 W
  3. 3. Ti = −9,397 °C
  4. 4. Ti = 5,006 °C
  5. 5. U = 0,3191 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,28 °C

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