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
Ladrillo, k = 0,72250 mm24 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 250 mm de espesor y un área de 10 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 = 0,72 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mm24 °C6 °CQ̇ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 250 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 24 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 12 m²T1 = 24 °CT2 = 6 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04250 mmVidrio, k = 0,96150 mm21 °C1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de lana mineral y 150 mm de vidrio, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 21 °CT3 = 1 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmHormigón, k = 1,4100 mm25 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de poliestireno expandido y 100 mm de hormigón, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 25 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,450 mmMadera, k = 0,1725 mminterior 21 °Cexterior -10 °CQ̇

Un muro de 50 mm de hormigón y 25 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -10 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 22 °Cexterior 4 °CQ̇

Un muro de 50 mm de madera y 100 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 112,3 W/m²
  2. 2. Q̇ = 30,24 W
  3. 3. Ti = 1,488 °C
  4. 4. Ti = 4,344 °C
  5. 5. U = 2,568 W/(m²·K)
  6. 6. U = 1,671 W/(m²·K)

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