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 mm16 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 16 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 16 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9620 mm24 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 24 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 20 m²T1 = 24 °CT2 = 10 °C
Q̇ = W
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLana mineral, k = 0,04100 mm21 °C10 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 100 mm de lana mineral, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 21 °CT3 = 10 °C
Q̇ = W
4.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmVidrio, k = 0,9650 mm16 °C-6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 50 mm de vidrio, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -6 °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 = 6 m²T1 = 16 °CT3 = -6 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,1750 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 22 °Cexterior 2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de placa de yeso y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 20 °Cexterior -11 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de hormigón y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -11 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 149,3 W/m²
  2. 2. Q̇ = 13440 W
  3. 3. Q̇ = 12,32 W
  4. 4. Ti = −3,13 °C
  5. 5. Ts = 17,04 °C
  6. 6. Q̇ = 88,97 W

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