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 = 0,1710 mm21 °C-1 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 10 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 21 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,1720 mm23 °C0 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 20 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 23 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 23 °CT2 = 0 °C
Q̇ = W
3.Media
Madera, k = 0,17150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mm15 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de madera y 75 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 15 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96200 mmHormigón, k = 1,450 mm20 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de vidrio y 50 mm de hormigón, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,9650 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 20 °Cexterior -12 °CQ̇

Un muro de 50 mm de vidrio y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 21 °Cexterior -11 °CQ̇

Un muro de 100 mm de hormigón y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -11 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 374 W/m²
  2. 2. Q̇ = 2346 W
  3. 3. Ti = 13,25 °C
  4. 4. Ti = 0,3659 °C
  5. 5. U = 3,924 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,5825 W/(m²·K)

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