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 = 1,4100 mm17 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 100 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 17 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17100 mm15 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 15 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4150 mmLana mineral, k = 0,0475 mm20 °C-5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de hormigón y 75 mm de lana mineral, 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 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 20 °CT3 = -5 °C
Q̇ = W
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmVidrio, k = 0,9675 mm21 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 75 mm de vidrio, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 21 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 21 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmVidrio, k = 0,96150 mminterior 22 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de hormigón y 150 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4150 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 20 °Cexterior 0 °CQ̇

Un muro de 150 mm de hormigón y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 0 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 448 W/m²
  2. 2. q″ = 25,5 W/m²
  3. 3. Q̇ = 189,2 W
  4. 4. Ti = −0,1862 °C
  5. 5. Ts = 14,52 °C
  6. 6. U = 1,109 W/(m²·K)

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