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
Hormigón, k = 1,4150 mm24 °C-9 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 150 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 24 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,7210 mm20 °C3 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 10 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 20 °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 = 10 mmA = 4 m²T1 = 20 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,96250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm21 °C0 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de vidrio y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = 0 °C
Q̇ = W
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmVidrio, k = 0,96100 mm25 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 100 mm de vidrio, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 20 °Cexterior -4 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de madera y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mminterior 20 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 75 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -4 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 1848 W
  2. 2. q″ = 1224 W/m²
  3. 3. Q̇ = 46,19 W
  4. 4. Q̇ = 24,6 W
  5. 5. Q̇ = 156,4 W
  6. 6. Ts = 14,29 °C

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