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
Poliestireno expandido, k = 0,03510 mm21 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 10 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 21 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,7250 mm20 °C-3 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 20 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mm21 °C-5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 25 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mm16 °C1 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 25 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = 1 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmMadera, k = 0,1750 mminterior 20 °Cexterior 0 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de hormigón y 50 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 0 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72200 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 20 °Cexterior -14 °CQ̇

Un muro de 200 mm de ladrillo y 100 mm de vidrio separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -14 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 112 W/m²
  2. 2. q″ = 331,2 W/m²
  3. 3. Ti = 19,23 °C
  4. 4. Q̇ = 212 W
  5. 5. Q̇ = 125,5 W
  6. 6. U = 1,88 W/(m²·K)

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