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 = 0,7220 mm15 °C-14 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 20 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 15 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 15 °CT2 = -14 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,17100 mm16 °C-9 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 100 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 16 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 12 m²T1 = 16 °CT2 = -9 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmHormigón, k = 1,425 mm20 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 25 mm de hormigón, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 20 °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 = 25 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 20 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,1750 mmVidrio, k = 0,9675 mm18 °C2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de placa de yeso y 75 mm de vidrio, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 18 °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 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 18 °CT3 = 2 °C
Ti = °C
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 21 °Cexterior -9 °CQ̇

Un muro de 250 mm de hormigón y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -9 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -9 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,0450 mmMadera, k = 0,1750 mminterior 21 °Cexterior -14 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de lana mineral y 50 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -14 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 1044 W/m²
  2. 2. q″ = 42,5 W/m²
  3. 3. Ti = −2,891 °C
  4. 4. Ti = 5,358 °C
  5. 5. U = 2,643 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 198,8 W

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