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
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mm16 °C7 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 16 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 16 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96100 mm20 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 100 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 20 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 20 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
3.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mm22 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 100 mm de placa de yeso, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 22 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 22 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmMadera, k = 0,1775 mm23 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 75 mm de madera, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 23 °CT3 = -12 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04150 mmMadera, k = 0,1775 mminterior 21 °Cexterior 4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de lana mineral y 75 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 4 °C
Ts = °C
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,7250 mmVidrio, k = 0,9675 mminterior 20 °Cexterior 2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de ladrillo y 75 mm de vidrio separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 2 °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 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 1,575 W/m²
  2. 2. Q̇ = 3264 W
  3. 3. Ti = 17,31 °C
  4. 4. Q̇ = 66,81 W
  5. 5. Ts = 20,36 °C
  6. 6. Ts = 12,48 °C

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