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 = 0,96250 mm19 °C1 °Cq″ = ?

Un muro de vidrio tiene 250 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 19 °C y 1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,96 W/(m·K)L = 250 mmA = 8 m²T1 = 19 °CT2 = 1 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Madera, k = 0,17250 mm20 °C0 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 250 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 20 °C y 0 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 250 mmA = 4 m²T1 = 20 °CT2 = 0 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17150 mmVidrio, k = 0,9675 mm17 °C-10 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de placa de yeso y 75 mm de vidrio, con un área de 10 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -10 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²T1 = 17 °CT3 = -10 °C
Ti = °C
4.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmPlaca de yeso, k = 0,17100 mm17 °C-4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 100 mm de placa de yeso, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 17 °CT3 = -4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmLadrillo, k = 0,72100 mminterior 22 °Cexterior -1 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de madera y 100 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 8 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 8 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -1 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Madera, k = 0,17250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03550 mminterior 20 °Cexterior 4 °CQ̇

Un muro de 250 mm de madera y 50 mm de poliestireno expandido separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 4 °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 el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 10 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 69,12 W/m²
  2. 2. q″ = 13,6 W/m²
  3. 3. Ti = −7,804 °C
  4. 4. Q̇ = 15,03 W
  5. 5. Q̇ = 104,1 W
  6. 6. U = 0,3265 W/(m²·K)

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