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 = 0,9610 mm22 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 10 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 22 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T1 = 22 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mm25 °C-6 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 250 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 25 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mm25 °C-8 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 25 mm de poliestireno expandido, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 25 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
4.Media
Vidrio, k = 0,96250 mmMadera, k = 0,1750 mm16 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de vidrio y 50 mm de madera, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 16 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmMadera, k = 0,1725 mminterior 20 °Cexterior -13 °CQ̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 25 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -13 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -13 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmMadera, k = 0,1775 mminterior 20 °Cexterior -3 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de vidrio y 75 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -3 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -3 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 3168 W/m²
  2. 2. q″ = 4,34 W/m²
  3. 3. Q̇ = 73,92 W
  4. 4. Ti = 2,381 °C
  5. 5. U = 3,008 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 268,5 W

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