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 = 0,96200 mm17 °C4 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 200 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 17 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96150 mm24 °C-6 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 24 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = -6 °C
Q̇ = W
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmLadrillo, k = 0,7225 mm17 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 25 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 17 °CT3 = 3 °C
Q̇ = W
4.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmLadrillo, k = 0,72100 mm16 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 100 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,1750 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 21 °Cexterior -12 °CQ̇

Un muro de 50 mm de placa de yeso y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -12 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -12 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 20 °Cexterior 5 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de ladrillo y 150 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 62,4 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1920 W
  3. 3. Q̇ = 64,81 W
  4. 4. Ti = −6,378 °C
  5. 5. U = 0,2103 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 192,1 W

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