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
Poliestireno expandido, k = 0,03520 mm24 °C-12 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 20 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 24 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = -12 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04200 mm25 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 200 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 25 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 200 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = -4 °C
Q̇ = W
3.Media
Vidrio, k = 0,9650 mmHormigón, k = 1,475 mm17 °C-6 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de vidrio y 75 mm de hormigón, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 17 °CT3 = -6 °C
Q̇ = W
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmVidrio, k = 0,9625 mm23 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de poliestireno expandido y 25 mm de vidrio, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 22 °Cexterior -15 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de hormigón y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96250 mmMadera, k = 0,1725 mminterior 20 °Cexterior -13 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de vidrio y 25 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -13 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 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 = 250 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -13 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 63 W/m²
  2. 2. Q̇ = 34,8 W
  3. 3. Q̇ = 1742 W
  4. 4. Ti = 5,163 °C
  5. 5. Q̇ = 197 W
  6. 6. Ts = 12,49 °C

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