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 = 0,0410 mm19 °C5 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 10 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 19 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 19 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72200 mm22 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 200 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 22 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 22 °CT2 = 7 °C
Q̇ = W
3.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmVidrio, k = 0,96100 mm24 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 100 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 24 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmLana mineral, k = 0,04150 mm19 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 150 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 19 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mminterior 20 °Cexterior -2 °CQ̇

Un muro de 50 mm de madera y 25 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 22 °Cexterior 1 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de poliestireno expandido y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 1 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 56 W/m²
  2. 2. Q̇ = 432 W
  3. 3. Ti = 2,602 °C
  4. 4. Ti = 18,3 °C
  5. 5. U = 0,8487 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 21,7 °C

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