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
Poliestireno expandido, k = 0,03520 mm20 °C-7 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 20 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 20 °C y -7 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 20 °CT2 = -7 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03520 mm15 °C-10 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 20 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 15 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 15 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLana mineral, k = 0,04100 mm24 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 100 mm de lana mineral, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 24 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmVidrio, k = 0,96150 mm17 °C9 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 150 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = 9 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmVidrio, k = 0,9675 mminterior 21 °Cexterior 3 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de madera y 75 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 3 °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 temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 3 °C
Ts = °C
6.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mminterior 21 °Cexterior 0 °CQ̇

Un muro de 250 mm de madera y 25 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 47,25 W/m²
  2. 2. Q̇ = 437,5 W
  3. 3. Ti = 14,4 °C
  4. 4. Q̇ = 12,05 W
  5. 5. Ts = 18,75 °C
  6. 6. U = 0,5594 W/(m²·K)

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