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 = 0,0420 mm21 °C2 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 20 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 21 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = 2 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,7250 mm23 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 23 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4150 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm19 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de hormigón y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 19 °CT3 = -1 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4250 mmLana mineral, k = 0,0425 mm25 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de hormigón y 25 mm de lana mineral, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 0 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 25 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72200 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mminterior 21 °Cexterior -6 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de ladrillo y 50 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Ts = °C
6.Difícil
Madera, k = 0,17200 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 20 °Cexterior -7 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de madera y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -7 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 38 W/m²
  2. 2. q″ = 331,2 W/m²
  3. 3. Q̇ = 18,21 W
  4. 4. Ti = 19,44 °C
  5. 5. Ts = 16,42 °C
  6. 6. Ts = 18,95 °C

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