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
Ladrillo, k = 0,72100 mm23 °C-12 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 23 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mm16 °C1 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 50 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 16 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 50 mmA = 20 m²T1 = 16 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,17250 mmVidrio, k = 0,9675 mm19 °C-6 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de madera y 75 mm de vidrio, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 19 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmLadrillo, k = 0,7250 mm15 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 50 mm de ladrillo, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -12 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 15 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72150 mmMadera, k = 0,1725 mminterior 22 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de ladrillo y 25 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -2 °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 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,7250 mmMadera, k = 0,17100 mminterior 22 °Cexterior -10 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de ladrillo y 100 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 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 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 252 W/m²
  2. 2. q″ = 10,5 W/m²
  3. 3. Q̇ = 96,85 W
  4. 4. Ti = −11,57 °C
  5. 5. Ts = 17,16 °C
  6. 6. Ts = 16,98 °C

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