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

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm25 °C6 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 25 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 25 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9610 mm24 °C6 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 10 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 24 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 10 mmA = 20 m²T1 = 24 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72100 mmHormigón, k = 1,450 mm15 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de ladrillo y 50 mm de hormigón, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 8 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 15 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,0425 mm22 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de madera y 25 mm de lana mineral, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 22 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 22 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4150 mmVidrio, k = 0,9650 mminterior 22 °Cexterior -6 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de hormigón y 50 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -6 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 21 °Cexterior -3 °CQ̇

Un muro de 250 mm de vidrio y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -3 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -3 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 15,2 W/m²
  2. 2. q″ = 1728 W/m²
  3. 3. Ti = 9,432 °C
  4. 4. Q̇ = 171,4 W
  5. 5. Q̇ = 382,8 W
  6. 6. U = 0,9074 W/(m²·K)

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