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 = 1,420 mm21 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro de hormigón tiene 20 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 21 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 21 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm18 °C-2 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 18 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmVidrio, k = 0,9650 mm24 °C-15 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 50 mm de vidrio, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 24 °CT3 = -15 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4100 mmLana mineral, k = 0,0450 mm25 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de hormigón y 50 mm de lana mineral, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 25 °CT3 = 10 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4200 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 21 °Cexterior -15 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 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 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4100 mmVidrio, k = 0,96150 mminterior 20 °Cexterior 5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de hormigón y 150 mm de vidrio separa una habitación a 20 °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 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 5 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 9240 W
  2. 2. q″ = 4,667 W/m²
  3. 3. Q̇ = 134,1 W
  4. 4. Q̇ = 113,5 W
  5. 5. Ts = 19,39 °C
  6. 6. Ts = 15,14 °C

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