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.

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
Ladrillo, k = 0,7220 mm20 °C6 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 20 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 20 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 20 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72200 mm20 °C6 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 200 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 20 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 20 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
3.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmHormigón, k = 1,475 mm20 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 75 mm de hormigón, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 20 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
4.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmMadera, k = 0,17150 mm15 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 150 mm de madera, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 15 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmMadera, k = 0,1775 mminterior 20 °Cexterior 4 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de vidrio y 75 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
Ts = °C
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17250 mmHormigón, k = 1,4150 mminterior 20 °Cexterior -14 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de placa de yeso y 150 mm de hormigón separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -14 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 7560 W
  2. 2. Q̇ = 504 W
  3. 3. Q̇ = 1144 W
  4. 4. Ti = 11,52 °C
  5. 5. Ts = 17,64 °C
  6. 6. Q̇ = 78,04 W

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