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
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm24 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 24 °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 = 150 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72250 mm16 °C-12 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 16 °C y -12 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 16 °CT2 = -12 °C
Q̇ = W
3.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mm16 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 75 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmLadrillo, k = 0,7250 mm15 °C-14 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 50 mm de ladrillo, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 15 °C y -14 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 15 °CT3 = -14 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmVidrio, k = 0,9625 mminterior 22 °Cexterior -15 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de hormigón y 25 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -15 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,1750 mmVidrio, k = 0,9650 mminterior 20 °Cexterior -3 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de placa de yeso y 50 mm de vidrio separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -3 °C. Los coeficientes de convección son 6 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 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -3 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 9,1 W/m²
  2. 2. Q̇ = 806,4 W
  3. 3. Ti = 14,31 °C
  4. 4. Ti = −12,66 °C
  5. 5. Q̇ = 1305 W
  6. 6. Ts = 12,98 °C

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