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
Vidrio, k = 0,9620 mm23 °C-10 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 23 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04100 mm20 °C-12 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 20 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4100 mmMadera, k = 0,1750 mm25 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de hormigón y 50 mm de madera, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -12 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 25 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmLana mineral, k = 0,04150 mm18 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de poliestireno expandido y 150 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 18 °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 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72250 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 21 °Cexterior 2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de ladrillo y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 2 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 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 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmVidrio, k = 0,9650 mminterior 20 °Cexterior 3 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de poliestireno expandido y 50 mm de vidrio separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 3 °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 la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 6336 W
  2. 2. q″ = 12,8 W/m²
  3. 3. Ti = 17,77 °C
  4. 4. Ti = 4,23 °C
  5. 5. Ts = 19,97 °C
  6. 6. Ts = 19,31 °C

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