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
Madera, k = 0,17150 mm25 °C1 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 150 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 25 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T1 = 25 °CT2 = 1 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9610 mm20 °C-1 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 10 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 20 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 20 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4100 mmLadrillo, k = 0,72100 mm24 °C-6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de hormigón y 100 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 24 °CT3 = -6 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmVidrio, k = 0,96150 mm20 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 150 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 20 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 22 °Cexterior -5 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de lana mineral y 100 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -5 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17250 mmMadera, k = 0,17150 mminterior 20 °Cexterior -11 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de placa de yeso y 150 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 326,4 W
  2. 2. q″ = 2016 W/m²
  3. 3. Ti = 13,81 °C
  4. 4. Ti = −5,6 °C
  5. 5. Q̇ = 139 W
  6. 6. Q̇ = 124,4 W

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