Calculadora de Condução de Calor
O fluxo de calor por uma camada sólida pela lei de Fourier, com a resistência térmica e o que custa por dia e por ano.
Resultados
O que faz esta ferramenta
A condução é calor a atravessar o material passando de molécula em molécula, e obedece a uma relação tão simples como a lei de Ohm: o fluxo é a diferença de temperatura a dividir pela resistência. A resistência é a espessura a dividir pela condutividade — mais espesso é melhor, e pior condutor é melhor ainda. Ponha a condutividade do material, a área, a espessura e a diferença de temperatura, e esta página dá os watts que a atravessam, a resistência e o valor R da camada, e quanto uma perda contínua dá em energia.
Fórmula
lei de Fourier: Q = k × A × ΔT ÷ L · resistência térmica: R = L ÷ (k A)
Variáveis
| Símbolo | Significado | Unidade |
|---|---|---|
k | Condutividade térmica | W/(m·K) |
a | Área | m² |
dt | Diferença de temperatura | K |
l | Espessura | m |
h | Horas por dia | h |
Q | Calor que a atravessa | W |
QA | Fluxo de calor | W/m² |
R | Resistência térmica | K/W |
RV | Valor R desta camada | m²·K/W |
U | Valor U só desta camada | W/(m²·K) |
E | Energia nessas horas | kWh |
EY | Energia num ano a esse ritmo | kWh |
GR | Gradiente de temperatura | K/m |
Exemplo resolvido
- Condutividade térmica0,04 W/(m·K)
- Área10 m²
- Diferença de temperatura20 K
- Espessura0,1 m
- Horas por dia24 h
- Calor que a atravessa80,0000 W
- Fluxo de calor8,0000 W/m²
- Resistência térmica0,250000 K/W
- Valor R desta camada2,500000 m²·K/W
- Valor U só desta camada0,400000 W/(m²·K)
- Energia nessas horas1,9200 kWh
- Energia num ano a esse ritmo700,80 kWh
- Gradiente de temperatura200,0000 K/m
Limitações
- Os valores por defeito são referências típicas e não medições da sua situação. Substitua-os pelos seus próprios dados sempre que os tiver.
- A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
- Misturar unidades é a causa de erro mais comum. Converta todos os valores para as unidades indicadas ao lado de cada campo antes de calcular.
Perguntas frequentes
Em que difere isto da calculadora de valor U?
Esta é a física a nu: um material, uma espessura, uma diferença de temperatura, e a lei de Fourier sem mais nada. A calculadora de valor U é a versão de construção, que inclui também as películas finas de ar parado agarradas a cada face da parede — as resistências superficiais — porque isso faz parte de como uma parede se comporta numa sala real e está especificado nas normas de construção. Use esta página para uma camada única de qualquer coisa; use a do valor U quando estiver a dimensionar isolamento para cumprir uma norma.
Porque é que duplicar a espessura só reduz a perda a metade?
Porque a condução é inversamente proporcional à espessura, e as relações inversas dão retornos decrescentes. Passar de nenhum isolamento para cinquenta milímetros pode cortar a perda em oitenta por cento; passar de cinquenta para cem corta o que resta a metade outra vez, o que já é muito menos watts. Cada camada a mais custa o mesmo e poupa menos. É essa toda a razão por que as especificações de isolamento param onde param em vez de continuarem para sempre.