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 = 1,410 mm16 °C-9 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 10 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 16 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T1 = 16 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Hormigón, k = 1,410 mm17 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 10 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 17 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 10 mmA = 4 m²T1 = 17 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mm21 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 75 mm de placa de yeso, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
4.Media
Ladrillo, k = 0,72200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm23 °C1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de ladrillo y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 23 °CT3 = 1 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmHormigón, k = 1,475 mminterior 22 °Cexterior 5 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de madera y 75 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 6 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 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 5 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 22 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 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 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 52500 W
  2. 2. q″ = 2380 W/m²
  3. 3. Q̇ = 34,23 W
  4. 4. Ti = 19,42 °C
  5. 5. Q̇ = 78,12 W
  6. 6. Ts = 20,63 °C

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