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
Lana mineral, k = 0,04150 mm19 °C8 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 150 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 19 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 150 mmA = 20 m²T1 = 19 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72100 mm25 °C9 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 100 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 25 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 25 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmMadera, k = 0,17100 mm21 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 100 mm de madera, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -12 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 21 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,7250 mmHormigón, k = 1,425 mm16 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de ladrillo y 25 mm de hormigón, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 16 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmVidrio, k = 0,96150 mminterior 22 °Cexterior 5 °CQ̇

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 150 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 5 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmMadera, k = 0,1750 mminterior 21 °Cexterior 1 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de lana mineral y 50 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 1 °C. Los coeficientes de convección son 8 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 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 1 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 2,933 W/m²
  2. 2. q″ = 115,2 W/m²
  3. 3. Ti = −9,161 °C
  4. 4. Ti = 6,455 °C
  5. 5. U = 0,5737 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,53 °C

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