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 = 0,17100 mm18 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 18 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72100 mm17 °C6 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 100 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 17 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 17 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,450 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mm21 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de hormigón y 25 mm de poliestireno expandido, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 21 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmVidrio, k = 0,9675 mm17 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 75 mm de vidrio, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 17 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 20 °Cexterior -11 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Ts = °C
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mminterior 22 °Cexterior -2 °CQ̇

Un muro de 100 mm de vidrio y 25 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 37,4 W/m²
  2. 2. q″ = 79,2 W/m²
  3. 3. Ti = 19,38 °C
  4. 4. Ti = 5,185 °C
  5. 5. Ts = 17,19 °C
  6. 6. U = 2,216 W/(m²·K)

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