Calculadora de Tiempo de Enfriamiento
Temperatura de una pieza tras un tiempo dado, con su constante de tiempo térmica y número de Biot.
Resultados
Temperatura final
141,54
°C
Constante de tiempo
737,9
s
Número de Biot
0,00250
Semivida
511,5
s
Qué hace esta herramienta
Una pieza caliente se enfría siguiendo una exponencial: recorre rápido la primera mitad de la diferencia y muy despacio la última. Tras un tau ha cubierto el 63% del camino; tras tres tau, el 95%.
Fórmula
T(t) = T∞ + (T₀ − T∞) e^(−t/τ) , τ = ρ c Lc ÷ h
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
hc | Coeficiente global de transmisión de calor | W/(m²·K) |
lc | Longitud característica (V/A) | mm |
ro | Densidad | kg/m³ |
cp | Calor específico | J/(kg·K) |
kk | Conductividad térmica | W/(m·K) |
t0 | Temperatura inicial | °C |
ti | Temperatura ambiente | °C |
ts | Tiempo | s |
TT | Temperatura final | °C |
TA | Constante de tiempo | s |
BI | Número de Biot | — |
TH | Semivida | s |
Ejemplo resuelto
- Coeficiente global de transmisión de calor25 W/(m²·K)
- Longitud característica (V/A)5 mm
- Densidad7850 kg/m³
- Calor específico470 J/(kg·K)
- Conductividad térmica50 W/(m·K)
- Temperatura inicial200 °C
- Temperatura ambiente25 °C
- Tiempo300 s
- Temperatura final141,54 °C
- Constante de tiempo737,9 s
- Número de Biot0,00250
- Semivida511,5 s
Limitaciones
- Mezclar unidades es la causa de error más común. Convierta todos los valores a las unidades indicadas junto a cada campo antes de calcular.
- La fórmula supone condiciones ideales: sin pérdidas por fricción, sin resistencia del aire y sin pérdidas de rendimiento salvo que las introduzca.
- El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.
Preguntas frecuentes
¿Qué valor debe tener el número de Biot?
Por debajo de 0,1. El método supone temperatura uniforme en todo el cuerpo, lo que exige que la conducción interna sea mucho más fácil que la convección superficial.