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 mm17 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 10 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 17 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96150 mm21 °C-10 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 150 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 21 °C y -10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = -10 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mm18 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 75 mm de poliestireno expandido, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 18 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm20 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 20 °CT3 = 10 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 21 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de madera y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -2 °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 temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04250 mmMadera, k = 0,17150 mminterior 22 °Cexterior -15 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de lana mineral y 150 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 8064 W
  2. 2. Q̇ = 1190 W
  3. 3. Ti = 8,319 °C
  4. 4. Q̇ = 66,67 W
  5. 5. Ts = 18,85 °C
  6. 6. Ts = 21,37 °C

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