Conduccion

Guía de ejercicios, BAIN 043
Conducción de calor

1. Efecto de una ventana en una puerta:
Un carpintero construye una puerta de madera sólida de 2 m de largo, 0.95m de
ancho y 6,8 cm de espesor.La conductividad térmica es k=0.12 W/mK
a) Calcule el flujo de calor a través de la puerta
b) Cuánto aumenta el flujo si se inserta una ventana cuadrada de 0.5 m por lado y
1 cm de espesor (k=0.8W/m°C)
2. En su paseo a la montaña por el fin de semana, donde la temperatura exterior es
-5°C, usted decide llevar un termo con agua caliente a 90°C para beber té. Su
termo es un cilindro cuyomanto y base está fabricado por 3 capas: vidrio de
espesor 3 mm (k=0.8 W/m°C), aire de espesor 1 cm (k=0.023 W/m°C) y madera
de 0,5 cm de espesor (k=0.08 W/m°C). La tapa es un círculo de madera deespesor 2 cm. El termo tiene dimensiones de 30 cm de largo y 10 cm de diámetro.
A qué temperatura beberá usted el té una hora más tarde de haber llenado el
termo? (Considere que todas las capas delmato del cilindro tienen igual área)
3. Usted decide construir la pared exterior de la casa de sus sueños con una capa de
madera (k=0.08 W/m°C) de 3 cm de espesor, una capa de espuma de poliuretano(k=0.01 W/m°C)de 2.2 cm de espesor y finalmente otra capa de madera de 3 cm
de espesor. La temperatura de la superficie interior es de 19°C y la exterior de
-10°C. Calcule la razón de flujo por m2 através de la pared
4. Una ventana térmica de área 6 m2 está construida por 2 láminas de vidrio cada una de
espesor 4 mm, separadas por un espacio de aire de 5.00 mm. Si la temperatura interior es20°C y la exterior es -30°C, ¿Cuál es la energía transferida por segundo a través de la
ventana?
Resp: 1.34 kW
5. Una caja de área total 1.2 m2 y paredes de espesor 4 cm está fabricada de un materialaislante. Un calentador eléctrico de 10 W mantiene una temperatura interior de 15°C
sobre la temperatura exterior. Encuentre la conductividad térmica de la caja.
Resp: k= k =2,22×10−2 W / m° C...