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 = 0,1720 mm24 °C-10 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 20 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 24 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 24 °CT2 = -10 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04250 mm17 °C-3 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 250 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 17 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 17 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmLadrillo, k = 0,7225 mm21 °C7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 25 mm de ladrillo, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 21 °CT3 = 7 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLana mineral, k = 0,0475 mm18 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 75 mm de lana mineral, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 18 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96150 mmMadera, k = 0,1775 mminterior 22 °Cexterior -8 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de vidrio y 75 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -8 °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 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -8 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04150 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 22 °Cexterior -7 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de lana mineral y 150 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -7 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 289 W/m²
  2. 2. Q̇ = 12,8 W
  3. 3. Ti = 8,478 °C
  4. 4. Ti = 5,321 °C
  5. 5. Q̇ = 602,1 W
  6. 6. Q̇ = 42,71 W

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