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 mm16 °C3 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 150 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 16 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 16 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96150 mm18 °C8 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 150 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 18 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 18 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmHormigón, k = 1,4150 mm25 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 150 mm de hormigón, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,0450 mmVidrio, k = 0,9675 mm21 °C-8 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de lana mineral y 75 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17150 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 22 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 150 mm de placa de yeso y 150 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 22 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 50 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 121,3 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1280 W
  3. 3. Ti = 8,082 °C
  4. 4. Q̇ = 87,34 W
  5. 5. U = 0,8625 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 8,416 °C

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