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 = 0,9620 mm23 °C10 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 23 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mm18 °C-13 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 200 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 18 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 200 mmA = 10 m²T1 = 18 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm23 °C-12 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -12 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 23 °CT3 = -12 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLadrillo, k = 0,72100 mm18 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 100 mm de ladrillo, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96100 mmLana mineral, k = 0,04150 mminterior 21 °Cexterior -11 °CQ̇

Un muro de 100 mm de vidrio y 150 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -11 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -11 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04100 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 21 °Cexterior -7 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de lana mineral y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -7 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -7 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 624 W/m²
  2. 2. Q̇ = 54,25 W
  3. 3. Ti = −1,02 °C
  4. 4. Ti = −4,652 °C
  5. 5. U = 0,2497 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 19,68 °C

Soluciones completas paso a paso: practica este tema en examproblems.com.