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
Ladrillo, k = 0,7220 mm15 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 20 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 15 °C y -5 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 15 °CT2 = -5 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mm19 °C-3 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 250 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 19 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 19 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmLadrillo, k = 0,7275 mm16 °C-2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 75 mm de ladrillo, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 16 °CT3 = -2 °C
Q̇ = W
4.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmHormigón, k = 1,4150 mm18 °C1 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 150 mm de hormigón, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 18 °CT3 = 1 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 20 °Cexterior 5 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de vidrio y 150 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mminterior 22 °Cexterior 4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de madera y 25 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 4 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 2880 W
  2. 2. q″ = 3,08 W/m²
  3. 3. Q̇ = 28,02 W
  4. 4. Q̇ = 130,4 W
  5. 5. Q̇ = 200,9 W
  6. 6. Ts = 21 °C

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