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 = 0,17200 mm24 °C-3 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 200 mm de espesor y un área de 20 m². Sus caras están a 24 °C y -3 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 20 m²T1 = 24 °CT2 = -3 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Madera, k = 0,1710 mm18 °C6 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 10 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 18 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 10 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = 6 °C
q″ = W/m²
3.Media
Hormigón, k = 1,4200 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mm16 °C-2 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de hormigón y 100 mm de placa de yeso, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -2 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 16 °CT3 = -2 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72150 mmLana mineral, k = 0,0475 mm15 °C0 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de ladrillo y 75 mm de lana mineral, con un área de 20 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 0 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²T1 = 15 °CT3 = 0 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmLana mineral, k = 0,0425 mminterior 22 °Cexterior -14 °CQ̇

Un muro de 200 mm de vidrio y 25 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 20 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -14 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mminterior 21 °Cexterior -1 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de hormigón y 150 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 459 W
  2. 2. q″ = 204 W/m²
  3. 3. Ti = 12,48 °C
  4. 4. Ti = 13,5 °C
  5. 5. U = 1,027 W/(m²·K)
  6. 6. Q̇ = 47,78 W

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