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 = 0,17150 mm24 °C-8 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 150 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 24 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03520 mm24 °C5 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 20 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 24 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72100 mmMadera, k = 0,17150 mm21 °C7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de ladrillo y 150 mm de madera, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 21 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmLadrillo, k = 0,72150 mm20 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 150 mm de ladrillo, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,7250 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 22 °Cexterior -5 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de ladrillo y 150 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 6 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 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4200 mmLadrillo, k = 0,72150 mminterior 21 °Cexterior -12 °CQ̇

Un muro de 200 mm de hormigón y 150 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 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 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 36,27 W/m²
  2. 2. q″ = 33,25 W/m²
  3. 3. Ti = 19,1 °C
  4. 4. Q̇ = 24,03 W
  5. 5. Q̇ = 346,6 W
  6. 6. U = 1,944 W/(m²·K)

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