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
Madera, k = 0,17100 mm17 °C-13 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 17 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mm16 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 16 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 16 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17150 mmVidrio, k = 0,96100 mm15 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de placa de yeso y 100 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 15 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96200 mmMadera, k = 0,17150 mm23 °C1 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de vidrio y 150 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 23 °CT3 = 1 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mminterior 20 °Cexterior -8 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de madera y 100 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -8 °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 la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -8 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmMadera, k = 0,1775 mminterior 22 °Cexterior -15 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de lana mineral y 75 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 51 W/m²
  2. 2. Q̇ = 8,4 W
  3. 3. Ti = 3,373 °C
  4. 4. Q̇ = 121 W
  5. 5. Q̇ = 133,9 W
  6. 6. Ts = 19,41 °C

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