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 = 0,1750 mm23 °C-14 °CQ̇ = ?

Un muro de madera tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 23 °C y -14 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = -14 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Madera, k = 0,1750 mm23 °C-3 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 23 °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 = 50 mmA = 4 m²T1 = 23 °CT2 = -3 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17200 mmMadera, k = 0,17150 mm25 °C2 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de placa de yeso y 150 mm de madera, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 25 °C y 2 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 25 °CT3 = 2 °C
Q̇ = W
4.Media
Lana mineral, k = 0,04100 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mm18 °C-9 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de lana mineral y 75 mm de poliestireno expandido, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 18 °C y -9 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 18 °CT3 = -9 °C
Ti = °C
5.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mminterior 20 °Cexterior 4 °CQ̇

Un muro de 200 mm de vidrio y 50 mm de placa de yeso separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)
6.Difícil
Lana mineral, k = 0,04150 mmMadera, k = 0,17100 mminterior 21 °Cexterior -4 °CQ̇

Un muro de 150 mm de lana mineral y 100 mm de madera separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -4 °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 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -4 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 503,2 W
  2. 2. q″ = 88,4 W/m²
  3. 3. Q̇ = 67,03 W
  4. 4. Ti = 3,462 °C
  5. 5. U = 1,466 W/(m²·K)
  6. 6. U = 0,2221 W/(m²·K)

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