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
Madera, k = 0,17100 mm20 °C-15 °Cq″ = ?

Un muro de madera tiene 100 mm de espesor y un área de 4 m². Sus caras están a 20 °C y -15 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 0,17 W/(m·K)L = 100 mmA = 4 m²T1 = 20 °CT2 = -15 °C
q″ = W/m²
2.Fácil
Hormigón, k = 1,4100 mm21 °C-1 °Cq″ = ?

Un muro de hormigón tiene 100 mm de espesor y un área de 15 m². Sus caras están a 21 °C y -1 °C. Halla el flujo de calor por unidad de área q″ a través del muro.

k = 1,4 W/(m·K)L = 100 mmA = 15 m²T1 = 21 °CT2 = -1 °C
q″ = W/m²
3.Media
Lana mineral, k = 0,04150 mmPlaca de yeso, k = 0,1775 mm22 °C-3 °CTi​ = ?Q̇

Un muro está formado por 150 mm de lana mineral y 75 mm de placa de yeso, con un área de 12 m². Las caras exteriores están a 22 °C y -3 °C. Halla la temperatura Ti en la interfaz entre las dos capas.

L1 = 150 mm, k1 = 0,04 W/(m·K)L2 = 75 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 12 m²T1 = 22 °CT3 = -3 °C
Ti = °C
4.Media
Placa de yeso, k = 0,17250 mmMadera, k = 0,1750 mm19 °C6 °CQ̇ = ?

Un muro está formado por 250 mm de placa de yeso y 50 mm de madera, con un área de 8 m². Las caras exteriores están a 19 °C y 6 °C. Halla el flujo de calor Q̇ a través del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 0,17 W/(m·K)L2 = 50 mm, k2 = 0,17 W/(m·K)A = 8 m²T1 = 19 °CT3 = 6 °C
Q̇ = W
5.Difícil
Hormigón, k = 1,4250 mmLana mineral, k = 0,04100 mminterior 22 °Cexterior -3 °CTs​ = ?Q̇

Un muro de 250 mm de hormigón y 100 mm de lana mineral separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -3 °C. Los coeficientes de convección son 6 W/(m²·K) dentro y 30 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 6 m². Halla la temperatura Ts de la cara interior del muro.

L1 = 250 mm, k1 = 1,4 W/(m·K)L2 = 100 mm, k2 = 0,04 W/(m·K)A = 6 m²hi = 6 W/(m²·K)ho = 30 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -3 °C
Ts = °C
6.Difícil
Poliestireno expandido, k = 0,03550 mmLadrillo, k = 0,7225 mminterior 22 °Cexterior -3 °CQ̇

Un muro de 50 mm de poliestireno expandido y 25 mm de ladrillo separa una habitación a 22 °C del aire exterior a -3 °C. Los coeficientes de convección son 10 W/(m²·K) dentro y 20 W/(m²·K) fuera, y el área del muro es 4 m². Halla el coeficiente global de transmisión de calor U del muro.

L1 = 50 mm, k1 = 0,035 W/(m·K)L2 = 25 mm, k2 = 0,72 W/(m·K)A = 4 m²hi = 10 W/(m²·K)ho = 20 W/(m²·K)Troom = 22 °CTout = -3 °C
U = W/(m²·K)

Soluciones

  1. 1. q″ = 59,5 W/m²
  2. 2. q″ = 308 W/m²
  3. 3. Ti = −0,3684 °C
  4. 4. Q̇ = 58,93 W
  5. 5. Ts = 20,55 °C
  6. 6. U = 0,6198 W/(m²·K)

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