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
Lana mineral, k = 0,0420 mm18 °C7 °Cq″ = ?

Un muro de lana mineral tiene 20 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 18 °C y 7 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 20 mmA = 4 m²T1 = 18 °CT2 = 7 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Lana mineral, k = 0,0450 mm22 °C-1 °CQ̇ = ?

Un muro de lana mineral tiene 50 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 22 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por conducción Q̇ a través del muro.

k = 0,04 W/(m·K)L = 50 mmA = 4 m²T1 = 22 °CT2 = -1 °C
Q̇ = W
3.Media
Poliestireno expandido, k = 0,035200 mmVidrio, k = 0,9675 mm23 °C-9 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 200 mm de poliestireno expandido y 75 mm de vidrio, con un área de 15 m². Las caras exteriores están a 23 °C y -9 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 200 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,96 W/(m·K)A = 15 m²T1 = 23 °CT3 = -9 °C
Q̇ = W
4.Media
Lana mineral, k = 0,04200 mmLadrillo, k = 0,7275 mm16 °C-5 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 200 mm de lana mineral y 75 mm de ladrillo, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 16 °C y -5 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 200 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 16 °CT3 = -5 °C
Ti = °C
5.Difícil
Lana mineral, k = 0,04150 mmHormigón, k = 1,450 mminterior 21 °Cexterior -2 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 150 mm de lana mineral y 50 mm de hormigón separa una habitación a 21 °C del aire exterior a -2 °C. Los coeficientes de convección son 8 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 20 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 1,4 W/(m·K)A = 20 m²hi = 8 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 21 °CTout = -2 °C
Ts = °C
6.Difícil
Hormigón, k = 1,4150 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 22 °Cexterior -10 °CQ̇ = ?

Un muro de 150 mm de hormigón y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -10 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 12 m². Halla la pérdida de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 150 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 12 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -10 °C
Q̇ = W

Soluciones

  1. 1. q″ = 22 W/m²
  2. 2. Q̇ = 73,6 W
  3. 3. Q̇ = 82,87 W
  4. 4. Ti = −4,571 °C
  5. 5. Ts = 20,27 °C
  6. 6. Q̇ = 1316 W

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