Ley de Fourier (conducción de calor)
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Ley de Fourier (conducción de calor)
Calcula cuánto calor atraviesa un muro, un tabique o una placa de material y espesor conocidos cuando hay una diferencia de temperatura entre sus caras.
Cómo funciona el cálculo
La ley de Fourier para conducción estacionaria y unidimensional en una pared plana homogénea establece q = λ·ΔT / d y Q = q·A. λ es la conductividad térmica del material en W/(m·K); A, la superficie en m²; ΔT, la diferencia de temperatura entre las dos caras en kelvin (una diferencia de 1 K equivale a 1 °C); d, el espesor en metros.
El resultado principal es el flujo de calor Q en vatios. También se muestran la densidad de flujo q (W/m²), la resistencia térmica de la capa R = d / λ (m²·K/W), la magnitud que limita el Código Técnico de la Edificación a través de la transmitancia U = 1 / R total, y la energía perdida en un día: Q × 24 / 1000 kWh. Si ΔT es negativa, el calor fluye en sentido contrario.
Valores orientativos de λ: lana mineral 0,035–0,045, madera de pino transversal 0,12–0,18, fábrica de ladrillo macizo 0,5–0,8, hormigón armado 1,7–2,0, acero unos 50 y cobre unos 390 W/(m·K). Para proyectos usa el valor declarado del fabricante o el Catálogo de Elementos Constructivos.
Ejemplo resuelto
Valores por defecto: λ = 0,5 W/(m·K), superficie 10 m², ΔT = 20 K, espesor 0,1 m. Densidad de flujo q = 0,5 × 20 / 0,1 = 100 W/m²; flujo Q = 100 × 10 = 1000 W. Resistencia térmica R = 0,1 / 0,5 = 0,2 m²·K/W; en 24 horas se pierden 1000 × 24 / 1000 = 24 kWh.
Qué tener en cuenta
- ΔT es la diferencia entre las superficies de la pared, no entre el aire interior y exterior. Para partir del aire añade las resistencias superficiales; la norma ISO 6946 usa normalmente Rsi = 0,13 y Rse = 0,04 m²·K/W.
- En un muro multicapa suma las resistencias: q = ΔT / (R₁ + R₂ + …). Esta calculadora trata una sola capa homogénea.
- Un aislante húmedo conduce mucho más que seco: el λ de catálogo, medido en seco, da una estimación optimista.
- El modelo es estacionario: no considera la inercia térmica de muros masivos ni los puentes térmicos de fijaciones y juntas.
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Qué calcula
La calculadora «Ley de Fourier (conducción de calor)» calcula Flujo de calor Q en W a partir de 4 parámetros: conductividad térmica λ (W/(m·K)), superficie (m²), diferencia de temperatura δt (K), espesor de la pared (m).
Una fórmula de física estándar para tareas educativas y de ingeniería.
Ejemplo de cálculo
Con los parámetros Conductividad térmica λ = 0,5 W/(m·K), Superficie = 10 m², Diferencia de temperatura ΔT = 20 K, Espesor de la pared = 0,1 m el resultado es 1000 W.
Cómo usar
- Introduce conductividad térmica λ, superficie, diferencia de temperatura δt y espesor de la pared — cada campo de arriba se ajusta con un control deslizante.
- Flujo de calor Q (W) se calcula automáticamente mientras escribes.
- Consulta el ejemplo de abajo para ver la fórmula aplicada a números reales.
- Copia el resultado o guarda esta calculadora en marcadores.
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