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 = 0,7250 mm23 °C7 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 50 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 23 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 50 mmA = 15 m²T1 = 23 °CT2 = 7 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,7210 mm24 °C-3 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 10 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 24 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 10 mmA = 6 m²T1 = 24 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72150 mmLana mineral, k = 0,04100 mm21 °C4 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de ladrillo y 100 mm de lana mineral, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 21 °C y 4 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 21 °CT3 = 4 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,17250 mmLana mineral, k = 0,0475 mm23 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de madera y 75 mm de lana mineral, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 23 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 23 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
5.Difícil
Ladrillo, k = 0,72250 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 20 °Cexterior -7 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de ladrillo y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -7 °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 la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -7 °C
Ts = °C
6.Difícil
Placa de yeso, k = 0,17100 mmLana mineral, k = 0,04150 mminterior 22 °Cexterior -12 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de placa de yeso y 150 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -12 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -12 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 3456 W
  2. 2. q″ = 1944 W/m²
  3. 3. Ti = 19,69 °C
  4. 4. Ti = 15,09 °C
  5. 5. Ts = 18,53 °C
  6. 6. Q̇ = 90,64 W

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