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
Ladrillo, k = 0,7220 mm20 °C5 °Cq″ = ?

Un muro de ladrillo tiene 20 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 20 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 20 mmA = 6 m²T1 = 20 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mm18 °C5 °Cq″ = ?

Un muro de poliestireno expandido tiene 250 mm de espesor y un área de 6 m². Sus caras están a 18 °C y 5 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,035 W/(m·K)L = 250 mmA = 6 m²T1 = 18 °CT2 = 5 °C
q″ = W/m²
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035250 mmLadrillo, k = 0,72150 mm16 °C-1 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 250 mm de poliestireno expandido y 150 mm de ladrillo, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -1 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 250 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 16 °CT3 = -1 °C
Ti = °C
4.Media
Ladrillo, k = 0,7250 mmLana mineral, k = 0,04100 mm16 °C4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 50 mm de ladrillo y 100 mm de lana mineral, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 16 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 16 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Madera, k = 0,17150 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 20 °Cexterior -9 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de madera y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -9 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 4 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -9 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Ladrillo, k = 0,72150 mmVidrio, k = 0,96100 mminterior 20 °Cexterior -12 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de ladrillo y 100 mm de vidrio separa una habitación a 20 °C del aire exterior a -12 °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 la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,72 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 10 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = -12 °C
Ts = °C

Soluciones

  1. 1. q″ = 540 W/m²
  2. 2. q″ = 1,82 W/m²
  3. 3. Ti = −0,5182 °C
  4. 4. Q̇ = 70,05 W
  5. 5. Q̇ = 32,23 W
  6. 6. Ts = 11,62 °C

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