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
Vidrio, k = 0,9620 mm17 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 17 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = 7 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Madera, k = 0,17150 mm20 °C-1 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 150 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 20 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 8 m²T1 = 20 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72100 mmHormigón, k = 1,475 mm15 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de ladrillo y 75 mm de hormigón, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 15 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmLadrillo, k = 0,7225 mm21 °C10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 25 mm de ladrillo, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 21 °CT3 = 10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 22 °Cexterior 5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 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 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mminterior 21 °Cexterior -4 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de madera y 25 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -4 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 4800 W
  2. 2. q″ = 23,8 W/m²
  3. 3. Ti = −3,041 °C
  4. 4. Ti = 12 °C
  5. 5. Ts = 21,44 °C
  6. 6. Q̇ = 85,22 W

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