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 = 0,96100 mm18 °C3 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 100 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 18 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 12 m²T1 = 18 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72250 mm22 °C-10 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 250 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 22 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 22 °CT2 = -10 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,1750 mmLadrillo, k = 0,7275 mm18 °C-8 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de madera y 75 mm de ladrillo, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = -8 °C
Q̇ = W
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mm20 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 100 mm de placa de yeso, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 20 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 21 °Cexterior -15 °CQ̇

Un muro de 50 mm de hormigón y 100 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -15 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 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 = 21 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 20 °Cexterior -13 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de poliestireno expandido y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -13 °C. Los coeficientes de convección son 6 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 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -13 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 144 W/m²
  2. 2. q″ = 92,16 W/m²
  3. 3. Q̇ = 783,4 W
  4. 4. Q̇ = 178,5 W
  5. 5. U = 2,942 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,01 °C

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