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
Madera, k = 0,1750 mm24 °C-9 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 24 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 24 °CT2 = -9 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04250 mm18 °C0 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 18 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = 0 °C
Q̇ = W
3.Media
Madera, k = 0,1750 mmVidrio, k = 0,9650 mm21 °C6 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de madera y 50 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 21 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
4.Media
Madera, k = 0,17150 mmVidrio, k = 0,96100 mm21 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de madera y 100 mm de vidrio, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 21 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,7275 mminterior 22 °Cexterior -7 °CQ̇

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 75 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -7 °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 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -7 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 20 °Cexterior -12 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 448,8 W
  2. 2. Q̇ = 28,8 W
  3. 3. Q̇ = 346,6 W
  4. 4. Ti = −7,621 °C
  5. 5. U = 1,175 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 18,15 °C

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