Problemas 1 de conducci n

1) Un flujo de calor de 3 kW se conduce a través de una sección de un
material aislante de área de sección transversal 10 m2 y espesor 2.5 cm. Si la
temperatura de la superficie interna (caliente) esde 415 °C y la conductividad
térmica del material es 0.2 W/m K, ¿cuál es la temperatura de la superficie
externa?
2) Una pared de concreto, que tiene un área superficial de 20 m2 y 0.30 m de
espesor,separa el aire acondicionado de una habitación del aire ambiental. La
temperatura de la superficie interna de la pared se mantiene a 25 °C, y la
conductividad térmica del concreto es 1 W/m K.
a)Determine la pérdida de calor a través de la pared para temperaturas
ambientes en el rango de –I5 °C a 38 °C, que corresponden a extremos
de invierno y verano, respectivamente. Muestre en forma gráficasus
resultados.
b) En su gráfica, también trace la pérdida de calor como función de la
temperatura ambiente para materiales de la pared que tengan
conductividades térmicas de 0.75 y 1.25 W/m K. Expliquela familia de
curvas que obtiene.
3) Se determina que el flujo de calor a través de una tabla de madera de 50
mm de espesor, cuyas temperaturas sobre las superficies interna y externa son
40 y 20°C,respectivamente, es 40 W/m2 ¿Cuál es la conductividad térmica de
la madera?
4) Las temperaturas de las superficies interna y externa de una ventana de
vidrio de 5 mm de espesor son 15 y 5 °C. ¿Cuál esla pérdida de calor a través
de una ventana que mide 1 X 3 m de lado? La conductividad térmica del
vidrio es 1.4 W/m K.
5) El compartimiento de un congelador consiste en una cavidad cúbica que
tiene2 m de lado. Suponga que el fondo está perfectamente aislado. ¿Cuál es
el espesor mínimo de aislante de espuma de poliuretano (k =0.030 W/m K)
que debe aplicarse en las paredes superior y lateralespara asegurar una carga
de calor de menos de 500 W, cuando las superficies interior y exterior están a
-10 y 35 °C?
6) ¿Cuál es el espesor que se requiere de una pared de mampostería que tiene
una...