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
Vidrio, k = 0,9620 mm15 °C-6 °CQ̇ = ?

Un muro de vidrio tiene 20 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 15 °C y -6 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 15 °CT2 = -6 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72100 mm24 °C7 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 100 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 24 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 100 mmA = 8 m²T1 = 24 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
3.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmVidrio, k = 0,9625 mm20 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 25 mm de vidrio, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 20 °C y -7 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 20 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
4.Media
Madera, k = 0,17100 mmPlaca de yeso, k = 0,1750 mm17 °C6 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 100 mm de madera y 50 mm de placa de yeso, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 17 °C y 6 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 100 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 17 °CT3 = 6 °C
Ti = °C
5.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mmLadrillo, k = 0,72150 mminterior 21 °Cexterior 5 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de poliestireno expandido y 150 mm de ladrillo separa una habitación a 21 °C del aire exterior a 5 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 10 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = 5 °C
Ts = °C
6.Difícil
Vidrio, k = 0,96200 mmPoliestireno expandido, k = 0,03525 mminterior 20 °Cexterior 0 °CQ̇ = ?

Un muro de 200 mm de vidrio y 25 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 0 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 15 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 15 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 0 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 4032 W
  2. 2. q″ = 122,4 W/m²
  3. 3. Ti = −5,116 °C
  4. 4. Ti = 9,667 °C
  5. 5. Ts = 20,55 °C
  6. 6. Q̇ = 274,6 W

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