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
Ladrillo, k = 0,7210 mm17 °C6 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 10 mm de espesor y un área de 20 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 = 10 mmA = 20 m²T1 = 17 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,1720 mm20 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 20 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 20 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 20 °CT2 = -4 °C
Q̇ = W
3.Media
Madera, k = 0,17200 mmHormigón, k = 1,4150 mm19 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de madera y 150 mm de hormigón, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 19 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmVidrio, k = 0,96100 mm21 °C-4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 100 mm de vidrio, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mminterior 21 °Cexterior -7 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de vidrio y 50 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72150 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 20 °Cexterior 1 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de ladrillo y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 792 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1224 W
  3. 3. Ti = −8,496 °C
  4. 4. Ti = −3,121 °C
  5. 5. Q̇ = 228,8 W
  6. 6. Ts = 19,15 °C

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