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
Madera, k = 0,17150 mm22 °C-13 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 150 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 22 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9620 mm20 °C9 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 20 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 20 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm15 °C-13 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 15 °CT3 = -13 °C
Q̇ = W
4.Media
Madera, k = 0,17200 mmLana mineral, k = 0,0425 mm21 °C-4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de madera y 25 mm de lana mineral, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 21 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4200 mmLadrillo, k = 0,7275 mminterior 20 °Cexterior -10 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de hormigón y 75 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17250 mmHormigón, k = 1,425 mminterior 22 °Cexterior -7 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de placa de yeso y 25 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -7 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 39,67 W/m²
  2. 2. q″ = 528 W/m²
  3. 3. Q̇ = 33,01 W
  4. 4. Ti = 4,673 °C
  5. 5. Q̇ = 930,2 W
  6. 6. Ts = 19,81 °C

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