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 = 0,035200 mm23 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 23 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm22 °C-12 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 22 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 22 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmLana mineral, k = 0,0475 mm20 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 75 mm de lana mineral, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 20 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmLana mineral, k = 0,04100 mm24 °C4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 100 mm de lana mineral, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 24 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmHormigón, k = 1,425 mminterior 20 °Cexterior 5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de vidrio y 25 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 21 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de madera y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 91,88 W
  2. 2. q″ = 7,933 W/m²
  3. 3. Ti = 19,41 °C
  4. 4. Q̇ = 92,16 W
  5. 5. Ts = 15,75 °C
  6. 6. Ts = 18,22 °C

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