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
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm17 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 17 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,17100 mm20 °C-13 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 100 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 20 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 20 °CT2 = -13 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,17150 mmVidrio, k = 0,96100 mm22 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de madera y 100 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 22 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 22 °CT3 = 7 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmVidrio, k = 0,9625 mm20 °C-8 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 25 mm de vidrio, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -8 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 20 °CT3 = -8 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72200 mmVidrio, k = 0,96150 mminterior 21 °Cexterior -4 °CQ̇

Un muro de 200 mm de ladrillo y 150 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 20 °Cexterior 0 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de ladrillo y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 0 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 3,967 W/m²
  2. 2. q″ = 56,1 W/m²
  3. 3. Q̇ = 60,82 W
  4. 4. Ti = −3,683 °C
  5. 5. U = 1,629 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 92,71 W

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