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.

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
Vidrio, k = 0,96150 mm25 °C4 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 150 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 25 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = 4 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,7220 mm22 °C-6 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 20 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 22 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 22 °CT2 = -6 °C
Q̇ = W
3.Media
Hormigón, k = 1,4150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm24 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de hormigón y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 24 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 24 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
4.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmLadrillo, k = 0,72150 mm24 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 150 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 24 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 20 °Cexterior -4 °CQ̇

Un muro de 250 mm de ladrillo y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 21 °Cexterior 5 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de madera y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °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 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 806,4 W
  2. 2. Q̇ = 15120 W
  3. 3. Q̇ = 44,28 W
  4. 4. Ti = 9 °C
  5. 5. U = 0,2069 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 26,95 W

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