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 = 0,9610 mm15 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 10 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 15 °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 = 10 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04150 mm22 °C1 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 22 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 22 °CT2 = 1 °C
Q̇ = W
3.Media
Vidrio, k = 0,96250 mmLana mineral, k = 0,0425 mm16 °C-14 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de vidrio y 25 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mm15 °C7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de poliestireno expandido y 25 mm de placa de yeso, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 15 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mminterior 22 °Cexterior -3 °CQ̇

Un muro de 200 mm de placa de yeso y 75 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -3 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -3 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 21 °Cexterior -10 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de madera y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 1440 W/m²
  2. 2. Q̇ = 56 W
  3. 3. Q̇ = 508,2 W
  4. 4. Ti = 7,161 °C
  5. 5. U = 0,2841 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,15 °C

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