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 = 1,450 mm23 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 50 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 23 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 8 m²T1 = 23 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0410 mm16 °C-2 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 10 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 16 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 8 m²T1 = 16 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4150 mmVidrio, k = 0,9650 mm15 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de hormigón y 50 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 8 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 15 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmLadrillo, k = 0,7225 mm25 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 25 mm de ladrillo, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 25 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 21 °Cexterior -2 °CQ̇

Un muro de 250 mm de vidrio y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17200 mmLana mineral, k = 0,04150 mminterior 20 °Cexterior -8 °CQ̇

Un muro de 200 mm de placa de yeso y 150 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -8 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 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 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -8 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 5376 W
  2. 2. q″ = 72 W/m²
  3. 3. Ti = 10,29 °C
  4. 4. Q̇ = 2120 W
  5. 5. U = 2,105 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,1958 W/(m²·K)

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