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 = 0,1710 mm15 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 10 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 15 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm18 °C-15 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 18 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = -15 °C
Q̇ = W
3.Media
Madera, k = 0,1750 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mm23 °C-12 °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 23 °C y -12 °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 = 23 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmVidrio, k = 0,96100 mm17 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 100 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 8 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 17 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 21 °Cexterior 1 °CQ̇

Un muro de 250 mm de madera y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 22 °Cexterior 4 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de hormigón y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °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 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 4 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 442 W/m²
  2. 2. Q̇ = 264 W
  3. 3. Ti = 14,25 °C
  4. 4. Ti = 10,08 °C
  5. 5. U = 0,2861 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 130 W

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