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.

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
Placa de yeso, k = 0,17250 mm17 °C-8 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 17 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = -8 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17100 mm15 °C8 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 15 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 15 °CT2 = 8 °C
Q̇ = W
3.Media
Madera, k = 0,1750 mmLadrillo, k = 0,7225 mm20 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de madera y 25 mm de ladrillo, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 20 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,450 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mm17 °C-6 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de hormigón y 25 mm de placa de yeso, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72250 mmVidrio, k = 0,9650 mminterior 21 °Cexterior 5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de ladrillo y 50 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4150 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 22 °Cexterior -12 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de hormigón y 150 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 170 W
  2. 2. Q̇ = 238 W
  3. 3. Ti = 3,901 °C
  4. 4. Q̇ = 503,4 W
  5. 5. Ts = 17,41 °C
  6. 6. Ts = 18,19 °C

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