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
Placa de yeso, k = 0,17250 mm25 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 250 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 25 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 25 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72150 mm15 °C-14 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 150 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 15 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 150 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmHormigón, k = 1,450 mm20 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 50 mm de hormigón, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 20 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
4.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmLana mineral, k = 0,04100 mm18 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 100 mm de lana mineral, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 18 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 22 °Cexterior -15 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de vidrio y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 22 °Cexterior -12 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de madera y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 70,72 W
  2. 2. q″ = 139,2 W/m²
  3. 3. Q̇ = 1172 W
  4. 4. Ti = 17,59 °C
  5. 5. Q̇ = 159,7 W
  6. 6. Q̇ = 126,6 W

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