¿Qué es la calculadora de conducción de calor?
Esta herramienta calcula la velocidad de transferencia de calor por conducción a través de un material plano, como un muro, una ventana o una placa aislante. Aplica la ley de Fourier de conducción del calor para un flujo unidimensional en estado estacionario. El resultado es la tasa de flujo de calor en vatios (julios por segundo), es decir, la rapidez con la que la energía térmica pasa del lado caliente al lado frío.
Cómo usarla
Introduce cuatro valores: la conductividad térmica del material k (W/m·K), el área de la sección transversal A (m²), la diferencia de temperatura ΔT entre ambas caras del material (en K o °C, ya que la diferencia es la misma) y el espesor L (m). La calculadora te devuelve la tasa de conducción y la resistencia térmica conductiva R.
La fórmula explicada
La ley de Fourier establece que $$Q = \frac{\text{Conductivity }k \cdot \text{Area }A \cdot \Delta T}{\text{Thickness }L}$$ El flujo de calor aumenta cuanto más conductor es el material (mayor \(k\)), mayor es el área y mayor es la diferencia de temperatura, mientras que un material más grueso (\(L\) mayor) reduce ese flujo. La resistencia térmica asociada es $$R = \frac{\text{Thickness }L}{\text{Conductivity }k \cdot \text{Area }A}$$ cuanto mayor sea \(R\), mejor será el aislamiento.
Ejemplo resuelto
Un muro aislante de 10 m² con k = 0,04 W/m·K, un espesor de 0,1 m y una diferencia de temperatura de 20 °C: $$Q = \frac{0{,}04 \times 10 \times 20}{0{,}1} = \textbf{80 W}$$ La resistencia térmica es $$R = \frac{0{,}1}{0{,}04 \times 10} = 0{,}25 \ \text{K/W}$$
Preguntas frecuentes
¿Uso °C o K para la ΔT? Cualquiera de las dos sirve: una diferencia de temperatura de 1 °C equivale a 1 K, así que el valor numérico es idéntico.
¿Qué es la conductividad térmica k? Es una propiedad del material: cobre ≈ 400, vidrio ≈ 1, madera ≈ 0,15, lana de vidrio ≈ 0,04 W/m·K.
¿Tiene en cuenta la convección o la radiación? No. Modela únicamente la conducción pura a través de una placa sólida en estado estacionario, sin considerar películas de aire ni efectos radiativos.
