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 = 0,72200 mm15 °C10 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 200 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 15 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 15 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Vidrio, k = 0,96200 mm16 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 200 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 16 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 200 mmA = 4 m²T1 = 16 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,0450 mmLadrillo, k = 0,72150 mm23 °C5 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de lana mineral y 150 mm de ladrillo, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 23 °CT3 = 5 °C
Q̇ = W
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17150 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mm25 °C-9 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de placa de yeso y 50 mm de poliestireno expandido, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 25 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 25 °CT3 = -9 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04250 mmVidrio, k = 0,9650 mminterior 22 °Cexterior 0 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de lana mineral y 50 mm de vidrio separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 0 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmLana mineral, k = 0,0475 mminterior 21 °Cexterior -15 °CQ̇

Un muro de 100 mm de poliestireno expandido y 75 mm de lana mineral separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -15 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 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 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -15 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 18 W/m²
  2. 2. Q̇ = 326,4 W
  3. 3. Q̇ = 185,1 W
  4. 4. Q̇ = 220,7 W
  5. 5. Ts = 21,56 °C
  6. 6. U = 0,2052 W/(m²·K)

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