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 = 0,0410 mm24 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 10 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 24 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 10 mmA = 4 m²T1 = 24 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,1750 mm20 °C9 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 20 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm24 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 24 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmHormigón, k = 1,425 mm21 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 25 mm de hormigón, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 20 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 150 mm de placa de yeso 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 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04150 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 21 °Cexterior -12 °CQ̇

Un muro de 150 mm de lana mineral y 50 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 156 W/m²
  2. 2. q″ = 37,4 W/m²
  3. 3. Ti = 0,6667 °C
  4. 4. Ti = −9,087 °C
  5. 5. Ts = 18,85 °C
  6. 6. U = 0,2525 W/(m²·K)

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