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 = 1,4150 mm15 °C10 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 150 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 15 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 15 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04250 mm16 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 250 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 16 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 20 m²T1 = 16 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmVidrio, k = 0,96150 mm20 °C-4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 150 mm de vidrio, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 20 °CT3 = -4 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,17100 mmVidrio, k = 0,96150 mm20 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de madera y 150 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 20 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72250 mmHormigón, k = 1,4100 mminterior 21 °Cexterior -14 °CQ̇

Un muro de 250 mm de ladrillo y 100 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -14 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 21 °Cexterior -8 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de vidrio y 150 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -8 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -8 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 46,67 W/m²
  2. 2. q″ = 4 W/m²
  3. 3. Ti = 3,448 °C
  4. 4. Ti = −2,914 °C
  5. 5. U = 1,684 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 456,5 W

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