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Calculadora de Conducción de Calor (Ley de Fourier, q=kΔT/d)
Calcula la conducción de calor 1-D en régimen estacionario a través de una placa según la ley de Fourier: densidad de flujo q=k·ΔT/d (W/m²), flujo Q=k·A·ΔT/d (W) y resistencia térmica R=d/(k·A) (K/W). k es la conductividad (W/(m·K)); ΔT es la diferencia de temperatura (K; °C de diferencia = K de diferencia; °F de diferencia ×5/9); d el espesor; A el área. ΔT puede ser negativo (flujo en sentido contrario), pero k, d y A deben ser positivos. Espesor en m/cm/mm, área en m²/cm².
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Datos clave
Categoría
Math & Numbers
Tipos de entrada
number, select
Tipo de salida
json
Cobertura de ejemplos
4
API disponible
Sí
Resumen
La calculadora de conducción de calor aplica la ley de Fourier para obtener la densidad de flujo térmico q, el flujo de calor Q y la resistencia térmica R de una placa plana en régimen estacionario. Introduce la conductividad, la diferencia de temperatura, el espesor y, opcionalmente, el área de la sección.
Cuándo usarlo
Estimar la pérdida o transferencia de calor a través de una pared, placa o capa de aislamiento.
Comparar el efecto de distintos materiales, espesores o diferencias de temperatura.
Calcular el flujo térmico total y la resistencia térmica de una sección conocida.
Cómo funciona
1Introduce la conductividad térmica k en W/(m·K) y la diferencia de temperatura ΔT.
2Indica el espesor d y selecciona la unidad: m, cm o mm.
3Añade el área A de la sección y selecciona m² o cm²; si no la cambias, se utiliza 1 m².
4La herramienta convierte las unidades y calcula q=k·ΔT/d, Q=k·A·ΔT/d y R=d/(k·A).
Casos de uso
Evaluación térmica de paredes y capas de aislamiento.
Cálculos de transferencia de calor en placas metálicas.
Análisis académico de conducción unidimensional y ley de Fourier.
Ejemplos
1. Comprobar el aislamiento de una pared
Técnico de eficiencia energética
Contexto
Se analiza una placa de lana de vidrio de 5 cm para estimar la transferencia de calor entre dos lados con una diferencia de 20 K.
Problema
Calcular la densidad de flujo, el flujo total y la resistencia térmica de la placa.
Cómo usarlo
Introduce k=0,04 W/(m·K), ΔT=20 K, d=0,05 m y A=1 m².
Conductividad: 0,04; diferencia de temperatura: 20 K; espesor: 0,05 m; área: 1 m².
Resultado
La herramienta devuelve q=16 W/m², Q=16 W y R=1,25 K/W.
2. Calcular la conducción a través de una placa de acero
Estudiante de transferencia de calor
Contexto
Una placa de acero tiene una conductividad de 50 W/(m·K), un espesor de 2 cm, un área de 500 cm² y una diferencia de temperatura de 100 °C.
Problema
Obtener el flujo térmico por unidad de área, el flujo total y la resistencia térmica.
Cómo usarlo
Introduce k=50, ΔT=100 °C, d=2 cm y A=500 cm².
Preguntas frecuentes
¿Qué resultados calcula?
Calcula la densidad de flujo q en W/m², el flujo de calor Q en W y la resistencia térmica R en K/W.
¿Puedo introducir la diferencia de temperatura en °C?
Sí. Una diferencia en °C equivale a la misma diferencia en K.
¿Cómo se convierte una diferencia en °F?
La herramienta convierte la diferencia de °F a K multiplicándola por 5/9.
¿Puede ΔT ser negativa?
Sí. Un valor negativo indica que el flujo de calor va en el sentido contrario.
¿Qué valores deben ser positivos?
La conductividad k, el espesor d y el área A deben ser positivos.