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
Hormigón, k = 1,4100 mm15 °C-6 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 15 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = -6 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm22 °C8 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 22 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmLana mineral, k = 0,0475 mm15 °C-1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 75 mm de lana mineral, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 15 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,17150 mmLadrillo, k = 0,72100 mm17 °C1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de madera y 100 mm de ladrillo, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = 1 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72250 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 21 °Cexterior 5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de ladrillo y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 21 °Cexterior -15 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de hormigón y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -15 °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 temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 294 W/m²
  2. 2. Q̇ = 44,8 W
  3. 3. Ti = 8,831 °C
  4. 4. Ti = 3,176 °C
  5. 5. Ts = 19,82 °C
  6. 6. Ts = 19,35 °C

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