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 = 0,96150 mm18 °C1 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 150 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 18 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Hormigón, k = 1,4250 mm17 °C8 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 250 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 17 °C y 8 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 250 mmA = 15 m²T1 = 17 °CT2 = 8 °C
q″ = W/m²
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmHormigón, k = 1,4100 mm18 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 100 mm de hormigón, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 18 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
4.Media
Ladrillo, k = 0,72200 mmVidrio, k = 0,9625 mm19 °C8 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de ladrillo y 25 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 19 °C y 8 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 19 °CT3 = 8 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72100 mmMadera, k = 0,17100 mminterior 22 °Cexterior -14 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de ladrillo y 100 mm de madera separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -14 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72150 mmMadera, k = 0,17150 mminterior 21 °Cexterior -14 °CQ̇

Un muro de 150 mm de ladrillo y 150 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -14 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 108,8 W/m²
  2. 2. q″ = 50,4 W/m²
  3. 3. Q̇ = 213,3 W
  4. 4. Ti = 8,943 °C
  5. 5. Q̇ = 578,3 W
  6. 6. U = 0,806 W/(m²·K)

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