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
Ladrillo, k = 0,7250 mm23 °C9 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 23 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 23 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03520 mm15 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 20 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 15 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 15 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm19 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 19 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Media
Ladrillo, k = 0,72200 mmHormigón, k = 1,475 mm17 °C7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de ladrillo y 75 mm de hormigón, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17150 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 22 °Cexterior -4 °CQ̇

Un muro de 150 mm de madera y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mminterior 20 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 100 mm de madera y 25 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -10 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 201,6 W/m²
  2. 2. Q̇ = 455 W
  3. 3. Q̇ = 209 W
  4. 4. Ti = 8,617 °C
  5. 5. U = 0,188 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,6768 W/(m²·K)

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