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 = 0,72250 mm18 °C3 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 250 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 18 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 18 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm18 °C4 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 18 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mm16 °C3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de poliestireno expandido y 150 mm de placa de yeso, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = 3 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm19 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 19 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 19 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmLadrillo, k = 0,72100 mminterior 21 °Cexterior -11 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de vidrio y 100 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -11 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04200 mmLadrillo, k = 0,72150 mminterior 21 °Cexterior -4 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de lana mineral y 150 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 43,2 W/m²
  2. 2. Q̇ = 13,07 W
  3. 3. Ti = 4,429 °C
  4. 4. Q̇ = 97,25 W
  5. 5. Q̇ = 814,1 W
  6. 6. Q̇ = 27,95 W

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