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
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm19 °C8 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 19 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 19 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96100 mm20 °C4 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 100 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 20 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 20 m²T1 = 20 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Vidrio, k = 0,96200 mmLana mineral, k = 0,04100 mm24 °C-14 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de vidrio y 100 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 24 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17150 mmMadera, k = 0,1750 mm18 °C-14 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de placa de yeso y 50 mm de madera, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = -14 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72200 mmPlaca de yeso, k = 0,17150 mminterior 20 °Cexterior -14 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de ladrillo y 150 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 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 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -14 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04200 mmMadera, k = 0,1725 mminterior 20 °Cexterior -7 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de lana mineral y 25 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -7 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 2,567 W/m²
  2. 2. q″ = 153,6 W/m²
  3. 3. Q̇ = 210,5 W
  4. 4. Q̇ = 408 W
  5. 5. Q̇ = 308,3 W
  6. 6. Ts = 19,16 °C

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