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 = 0,96200 mm20 °C-8 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 200 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 20 °C y -8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 20 °CT2 = -8 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96100 mm20 °C6 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 100 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 20 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 20 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
3.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmVidrio, k = 0,9650 mm15 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 50 mm de vidrio, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 15 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
4.Media
Hormigón, k = 1,4100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm20 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de hormigón y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 20 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04200 mmMadera, k = 0,1775 mminterior 21 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 200 mm de lana mineral y 75 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 0 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmVidrio, k = 0,96150 mminterior 22 °Cexterior 1 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 150 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 1 °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 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 1 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 134,4 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1075 W
  3. 3. Ti = 6,304 °C
  4. 4. Ti = 19,24 °C
  5. 5. Ts = 20,62 °C
  6. 6. Q̇ = 54,72 W

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