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 = 0,96250 mm15 °C-3 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 250 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 15 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 15 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0420 mm21 °C-6 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 20 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 21 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 21 °CT2 = -6 °C
Q̇ = W
3.Media
Ladrillo, k = 0,7250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm20 °C-1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de ladrillo y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 20 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmHormigón, k = 1,4100 mm22 °C-15 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 100 mm de hormigón, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 22 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 22 °CT3 = -15 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmVidrio, k = 0,96150 mminterior 22 °Cexterior -11 °CQ̇

Un muro de 250 mm de poliestireno expandido y 150 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mminterior 21 °Cexterior -13 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de lana mineral y 75 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -13 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -13 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 69,12 W/m²
  2. 2. Q̇ = 324 W
  3. 3. Ti = 19,03 °C
  4. 4. Q̇ = 883,8 W
  5. 5. U = 0,1341 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 39,76 W

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