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 mm20 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 20 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mm19 °C6 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 50 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 19 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 19 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
3.Media
Ladrillo, k = 0,72150 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mm19 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de ladrillo y 150 mm de placa de yeso, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -12 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,72100 mm24 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de madera y 100 mm de ladrillo, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 24 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 21 °Cexterior -15 °CQ̇

Un muro de 250 mm de vidrio y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 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 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 20 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de hormigón y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 300 W
  2. 2. Q̇ = 109,2 W
  3. 3. Ti = 13,08 °C
  4. 4. Ti = −1,079 °C
  5. 5. U = 0,5438 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,39 °C

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