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 = 0,72200 mm22 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de ladrillo tiene 200 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 22 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,72 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 22 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
2.Fácil
Madera, k = 0,17200 mm18 °C10 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 200 mm de espesor y un área de 8 m². Sus caras están a 18 °C y 10 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 200 mmA = 8 m²T1 = 18 °CT2 = 10 °C
q″ = W/m²
3.Media
Placa de yeso, k = 0,17150 mmVidrio, k = 0,96150 mm18 °C4 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 150 mm de placa de yeso y 150 mm de vidrio, con un área de 4 m². Las caras exteriores están a 18 °C y 4 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 4 m²T1 = 18 °CT3 = 4 °C
Q̇ = W
4.Media
Vidrio, k = 0,96150 mmHormigón, k = 1,4150 mm17 °C-5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de vidrio y 150 mm de hormigón, con un área de 6 m². Las caras exteriores están a 17 °C y -5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,96 W/(m·K)L2 = 150 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 6 m²T1 = 17 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04100 mmLadrillo, k = 0,7250 mminterior 22 °Cexterior -8 °CQ̇ = ?

Un muro de 100 mm de lana mineral y 50 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -8 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 100 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 20 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -8 °C
Q̇ = W
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmLana mineral, k = 0,0450 mminterior 20 °Cexterior 4 °CQ̇

Un muro de 250 mm de hormigón y 50 mm de lana mineral separa una habitación a 20 °C del aire exterior a 4 °C. Los coeficientes de convección son 7,7 W/(m²·K) dentro y 25 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 12 m²hi = 7,7 W/(m²·K)ho = 25 W/(m²·K)Troom = 20 °CTout = 4 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 662,4 W
  2. 2. q″ = 6,8 W/m²
  3. 3. Q̇ = 53,92 W
  4. 4. Ti = 3,949 °C
  5. 5. Q̇ = 216,6 W
  6. 6. U = 0,6256 W/(m²·K)

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