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
Madera, k = 0,17150 mm24 °C-11 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 150 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 24 °C y -11 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 4 m²T1 = 24 °CT2 = -11 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,04250 mm23 °C-2 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 250 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 23 °C y -2 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 250 mmA = 10 m²T1 = 23 °CT2 = -2 °C
q″ = W/m²
3.Media
Madera, k = 0,17200 mmPlaca de yeso, k = 0,1725 mm20 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de madera y 25 mm de placa de yeso, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 20 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 20 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
4.Media
Vidrio, k = 0,96100 mmLana mineral, k = 0,0475 mm18 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de vidrio y 75 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 18 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 21 °Cexterior -6 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -6 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -6 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035100 mmMadera, k = 0,1725 mminterior 21 °Cexterior -2 °CQ̇

Un muro de 100 mm de poliestireno expandido y 25 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 39,67 W/m²
  2. 2. q″ = 4 W/m²
  3. 3. Ti = 7,556 °C
  4. 4. Ti = 16,95 °C
  5. 5. Q̇ = 72,08 W
  6. 6. U = 0,3145 W/(m²·K)

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