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
Placa de yeso, k = 0,17250 mm25 °C-10 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 25 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 25 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm25 °C-7 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 25 °C y -7 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 25 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm21 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72150 mmMadera, k = 0,1750 mm24 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de ladrillo y 50 mm de madera, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 24 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mminterior 22 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 200 mm de madera y 75 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -10 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04250 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 21 °Cexterior -15 °CQ̇

Un muro de 250 mm de lana mineral y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 285,6 W
  2. 2. q″ = 25,6 W/m²
  3. 3. Ti = 11,51 °C
  4. 4. Q̇ = 567,2 W
  5. 5. U = 0,2866 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,1544 W/(m²·K)

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