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 = 0,1720 mm19 °C-6 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 20 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 19 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 19 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04250 mm25 °C6 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 25 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 25 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmLadrillo, k = 0,72100 mm16 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 100 mm de ladrillo, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 16 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmVidrio, k = 0,96150 mm21 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de poliestireno expandido y 150 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 21 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 20 °Cexterior -10 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de vidrio y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 21 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 212,5 W/m²
  2. 2. q″ = 3,04 W/m²
  3. 3. Ti = 12,96 °C
  4. 4. Q̇ = 36,17 W
  5. 5. Q̇ = 530,1 W
  6. 6. Ts = 19,18 °C

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