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 mm21 °C-15 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 10 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 21 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = -15 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,1750 mm24 °C-8 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 50 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 24 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 24 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm23 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -12 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,7250 mmMadera, k = 0,1750 mm16 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de ladrillo y 50 mm de madera, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 20 °Cexterior 2 °CQ̇

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 100 mm de vidrio separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 2 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 2 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 21 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de hormigón y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °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 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 51840 W
  2. 2. q″ = 108,8 W/m²
  3. 3. Ti = 21,33 °C
  4. 4. Q̇ = 605,1 W
  5. 5. U = 0,2193 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,53 °C

Soluciones completas paso a paso: practica este tema en examproblems.com.