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 = 1,4150 mm20 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 150 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 20 °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 = 150 mmA = 12 m²T1 = 20 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,7210 mm23 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 10 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 23 °C y -4 °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 = 23 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,72100 mm15 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de madera y 100 mm de ladrillo, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 15 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,4100 mmMadera, k = 0,17150 mm24 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de hormigón y 150 mm de madera, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 24 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 21 °Cexterior -9 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de lana mineral y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -9 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -9 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 22 °Cexterior 2 °CQ̇

Un muro de 50 mm de hormigón y 150 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 224 W/m²
  2. 2. q″ = 1944 W/m²
  3. 3. Ti = −5,225 °C
  4. 4. Ti = 21,98 °C
  5. 5. Ts = 20,54 °C
  6. 6. U = 0,929 W/(m²·K)

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