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 mm15 °C-15 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 15 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 15 °CT2 = -15 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96100 mm21 °C10 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 100 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 21 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmMadera, k = 0,17150 mm19 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 150 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 19 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mm23 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 25 mm de poliestireno expandido, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,7250 mmMadera, k = 0,1750 mminterior 21 °Cexterior 3 °CQ̇

Un muro de 50 mm de ladrillo y 50 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 3 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmLadrillo, k = 0,72100 mminterior 22 °Cexterior -14 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de hormigón y 100 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -14 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 204 W
  2. 2. q″ = 105,6 W/m²
  3. 3. Ti = 17,05 °C
  4. 4. Ti = 11,26 °C
  5. 5. U = 1,774 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 14,3 °C

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