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 = 0,9650 mm16 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 50 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 16 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 12 m²T1 = 16 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mm16 °C-1 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 250 mm de espesor y un área de 4 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 = 250 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmVidrio, k = 0,96150 mm20 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 150 mm de vidrio, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 20 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,4150 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mm18 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de hormigón y 75 mm de placa de yeso, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 18 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmHormigón, k = 1,4100 mminterior 20 °Cexterior 3 °CQ̇

Un muro de 50 mm de lana mineral y 100 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 3 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 3 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96150 mmMadera, k = 0,17100 mminterior 22 °Cexterior -9 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de vidrio y 100 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -9 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 307,2 W/m²
  2. 2. q″ = 2,38 W/m²
  3. 3. Ti = 6,341 °C
  4. 4. Ti = 16,44 °C
  5. 5. U = 0,6843 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 402,4 W

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