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
Vidrio, k = 0,9620 mm19 °C-2 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 19 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 19 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mm23 °C-12 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 23 °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 = 50 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm20 °C-13 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 20 °CT3 = -13 °C
Q̇ = W
4.Media
Madera, k = 0,17200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm18 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de madera y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4100 mmMadera, k = 0,17150 mminterior 20 °Cexterior 1 °CQ̇

Un muro de 100 mm de hormigón y 150 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 1 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4200 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 21 °Cexterior -1 °CQ̇

Un muro de 200 mm de hormigón y 100 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 1008 W/m²
  2. 2. q″ = 24,5 W/m²
  3. 3. Q̇ = 253,4 W
  4. 4. Ti = 15,2 °C
  5. 5. U = 0,8992 W/(m²·K)
  6. 6. U = 2,157 W/(m²·K)

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