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 = 0,04200 mm16 °C1 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 200 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 16 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 16 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17100 mm19 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 19 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 12 m²T1 = 19 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm16 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 16 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
4.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmLadrillo, k = 0,72100 mm21 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 100 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 21 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 22 °Cexterior 3 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de vidrio y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 3 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 3 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmHormigón, k = 1,4100 mminterior 20 °Cexterior -5 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de vidrio y 100 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -5 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 3 W/m²
  2. 2. q″ = 51 W/m²
  3. 3. Q̇ = 73,07 W
  4. 4. Ti = 4,698 °C
  5. 5. Q̇ = 96,93 W
  6. 6. Q̇ = 261,6 W

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