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 = 0,17150 mm24 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 24 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,7220 mm18 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 20 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 18 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 18 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
3.Media
Hormigón, k = 1,450 mmVidrio, k = 0,9675 mm16 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de hormigón y 75 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 16 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4150 mmLadrillo, k = 0,72150 mm21 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de hormigón y 150 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 21 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mminterior 22 °Cexterior -3 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de poliestireno expandido y 75 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °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 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -3 °C
Ts = °C
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mminterior 21 °Cexterior 0 °CQ̇

Un muro de 150 mm de vidrio y 25 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 39,67 W/m²
  2. 2. Q̇ = 21600 W
  3. 3. Q̇ = 737,9 W
  4. 4. Ti = 10,81 °C
  5. 5. Ts = 21,34 °C
  6. 6. U = 0,952 W/(m²·K)

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