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 = 0,035200 mm17 °C3 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 17 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 3 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,7210 mm23 °C5 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 10 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 23 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 10 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,72100 mm18 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de madera y 100 mm de ladrillo, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 8 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 18 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmVidrio, k = 0,96150 mm19 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 150 mm de vidrio, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 19 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 19 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmHormigón, k = 1,4100 mminterior 21 °Cexterior 1 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de ladrillo y 100 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,17150 mmLadrillo, k = 0,7275 mminterior 22 °Cexterior -4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de madera y 75 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -4 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 29,4 W
  2. 2. q″ = 1296 W/m²
  3. 3. Ti = 9,91 °C
  4. 4. Ti = −10,27 °C
  5. 5. Q̇ = 214,2 W
  6. 6. Ts = 19,71 °C

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