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 mm16 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 10 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 16 °C y -15 °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 = 16 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9620 mm25 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 25 °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 = 20 mmA = 8 m²T1 = 25 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4250 mmVidrio, k = 0,96150 mm20 °C-8 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de hormigón y 150 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -8 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 20 °CT3 = -8 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmHormigón, k = 1,475 mm25 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 75 mm de hormigón, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -15 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 25 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,72100 mminterior 20 °Cexterior -6 °CQ̇

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 100 mm de ladrillo separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 8 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -6 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72150 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mminterior 21 °Cexterior -5 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de ladrillo y 50 mm de placa de yeso separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -5 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -5 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 2976 W/m²
  2. 2. q″ = 1392 W/m²
  3. 3. Ti = 5,067 °C
  4. 4. Ti = −4,787 °C
  5. 5. U = 1,108 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 585,9 W

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