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 = 0,96150 mm20 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 150 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 20 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04200 mm22 °C6 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 200 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 22 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 22 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm16 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 16 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmMadera, k = 0,17150 mm16 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 150 mm de madera, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4150 mmMadera, k = 0,1750 mminterior 22 °Cexterior -9 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de hormigón y 50 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -9 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -9 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 21 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 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 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 2400 W
  2. 2. q″ = 3,2 W/m²
  3. 3. Ti = 9,292 °C
  4. 4. Ti = −6,157 °C
  5. 5. Ts = 15,28 °C
  6. 6. Ts = 19,78 °C

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