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
Lana mineral, k = 0,04250 mm17 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 250 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 17 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 17 °CT2 = 2 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Vidrio, k = 0,9650 mm17 °C-4 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 50 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 17 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 50 mmA = 10 m²T1 = 17 °CT2 = -4 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,0450 mmMadera, k = 0,17150 mm18 °C-11 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de lana mineral y 150 mm de madera, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = -11 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmMadera, k = 0,1775 mm16 °C-13 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 75 mm de madera, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -13 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 16 °CT3 = -13 °C
Ti = °C
5.Difícil
Madera, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 22 °Cexterior 0 °CQ̇

Un muro de 100 mm de madera y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04100 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 22 °Cexterior -8 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de lana mineral y 50 mm de hormigón separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -8 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -8 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 28,8 W
  2. 2. q″ = 403,2 W/m²
  3. 3. Q̇ = 163,2 W
  4. 4. Ti = 8,906 °C
  5. 5. U = 1,28 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 20,17 °C

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