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 = 0,0450 mm25 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 25 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,03510 mm15 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 10 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 15 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 10 mmA = 12 m²T1 = 15 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm15 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 15 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm22 °C3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 22 °C y 3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 22 °CT3 = 3 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72150 mmMadera, k = 0,17100 mminterior 20 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 150 mm de ladrillo y 100 mm de madera separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 22 °Cexterior -13 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 100 mm de poliestireno expandido y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °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 8 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -13 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 27,2 W/m²
  2. 2. q″ = 105 W/m²
  3. 3. Ti = 12,82 °C
  4. 4. Ti = 11,22 °C
  5. 5. U = 1,04 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 20,51 °C

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