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
Hormigón, k = 1,4100 mm22 °C4 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 100 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 22 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Hormigón, k = 1,450 mm22 °C-3 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 22 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 22 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
3.Media
Ladrillo, k = 0,7250 mmLana mineral, k = 0,04100 mm24 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de ladrillo y 100 mm de lana mineral, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -15 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmLadrillo, k = 0,7275 mm17 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 75 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmLadrillo, k = 0,72150 mminterior 22 °Cexterior 1 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de madera y 150 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 1 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 21 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 252 W/m²
  2. 2. Q̇ = 7000 W
  3. 3. Ti = 22,95 °C
  4. 4. Ti = 9,19 °C
  5. 5. Ts = 19,8 °C
  6. 6. Ts = 20,64 °C

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