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
Poliestireno expandido, k = 0,03520 mm16 °C4 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 20 mm de espesor y un área de 12 m². Sus caras están a 16 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 20 mmA = 12 m²T1 = 16 °CT2 = 4 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Placa de yeso, k = 0,17150 mm25 °C3 °Cq″ = ?

Un muro de placa de yeso tiene 150 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 25 °C y 3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 150 mmA = 6 m²T1 = 25 °CT2 = 3 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17100 mmPoliestireno expandido, k = 0,035100 mm24 °C-11 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de placa de yeso y 100 mm de poliestireno expandido, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 24 °C y -11 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 24 °CT3 = -11 °C
Ti = °C
4.Media
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmMadera, k = 0,17150 mm18 °C-15 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 50 mm de poliestireno expandido y 150 mm de madera, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -15 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = -15 °C
Ti = °C
5.Difícil
Placa de yeso, k = 0,1750 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 20 °Cexterior -14 °CQ̇

Un muro de 50 mm de placa de yeso y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 6 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 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 8 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -14 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Madera, k = 0,1750 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mminterior 22 °Cexterior 5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 50 mm de madera y 75 mm de placa de yeso separa una habitación a 22 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = 5 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 21 W/m²
  2. 2. q″ = 24,93 W/m²
  3. 3. Ti = 18,02 °C
  4. 4. Ti = −2,4 °C
  5. 5. U = 0,8883 W/(m²·K)
  6. 6. Ts = 18,99 °C

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