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 mm19 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 10 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 19 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 15 m²T1 = 19 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9650 mm19 °C-15 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 19 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 19 °CT2 = -15 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm23 °C-7 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -7 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = -7 °C
Q̇ = W
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmMadera, k = 0,1725 mm23 °C9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 25 mm de madera, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 23 °CT3 = 9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 21 °Cexterior -4 °CQ̇

Un muro de 50 mm de hormigón y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 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 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04200 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mminterior 21 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de lana mineral y 100 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 6120 W
  2. 2. Q̇ = 6528 W
  3. 3. Q̇ = 67,2 W
  4. 4. Ti = 9,464 °C
  5. 5. U = 0,3655 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 20,48 °C

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