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 = 1,420 mm21 °C-3 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 20 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 21 °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 = 20 mmA = 4 m²T1 = 21 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9650 mm25 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 50 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 25 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 8 m²T1 = 25 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17150 mmVidrio, k = 0,96150 mm24 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de placa de yeso y 150 mm de vidrio, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm24 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmHormigón, k = 1,4100 mminterior 21 °Cexterior -7 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de madera y 100 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 20 °Cexterior -8 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de ladrillo y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -8 °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 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -8 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 1680 W/m²
  2. 2. q″ = 691,2 W/m²
  3. 3. Ti = 5,31 °C
  4. 4. Ti = 23,64 °C
  5. 5. Q̇ = 158,5 W
  6. 6. Q̇ = 48,7 W

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