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
Poliestireno expandido, k = 0,035150 mm24 °C9 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 150 mm de espesor y un área de 10 m². Sus caras están a 24 °C y 9 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 150 mmA = 10 m²T1 = 24 °CT2 = 9 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Ladrillo, k = 0,72200 mm21 °C-13 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 200 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 21 °C y -13 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 200 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = -13 °C
Q̇ = W
3.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmPoliestireno expandido, k = 0,035150 mm15 °C5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 150 mm de poliestireno expandido, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 15 °C y 5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 15 °CT3 = 5 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,72250 mmPoliestireno expandido, k = 0,03575 mm17 °C-7 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de ladrillo y 75 mm de poliestireno expandido, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 17 °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 = 75 mm, k2 = 0,035 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 17 °CT3 = -7 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04250 mmHormigón, k = 1,4100 mminterior 21 °Cexterior -14 °CQ̇ = ?

Un muro de 250 mm de lana mineral y 100 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -14 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -14 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmVidrio, k = 0,9650 mminterior 21 °Cexterior -1 °CQ̇ = ?

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 50 mm de vidrio separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -1 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 20 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -1 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 3,5 W/m²
  2. 2. Q̇ = 1836 W
  3. 3. Ti = 10,33 °C
  4. 4. Ti = 13,65 °C
  5. 5. Q̇ = 32,41 W
  6. 6. Q̇ = 265 W

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