Legge di Fourier (conduzione del calore)
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Legge di Fourier (conduzione del calore)
Scopri quanto calore attraversa un muro, un pannello o una lastra di materiale e spessore noti quando tra le due facce c'è una differenza di temperatura.
Come funziona il calcolo
La legge di Fourier per la conduzione stazionaria e monodimensionale in una parete piana omogenea dà q = λ·ΔT / s e Q = q·A. λ è la conducibilità termica del materiale in W/(m·K); A la superficie in m²; ΔT la differenza di temperatura tra le facce in kelvin (1 K di differenza = 1 °C); s lo spessore in metri.
Il risultato principale è il flusso termico Q in watt. Vengono mostrati anche la densità di flusso q (W/m²), la resistenza termica dello strato R = s / λ in m²·K/W — da cui si ricava la trasmittanza U richiesta per le pratiche di efficienza energetica — e l'energia dispersa in 24 ore: Q × 24 / 1000 kWh. Un ΔT negativo inverte semplicemente il verso del flusso.
Valori indicativi di λ: lana minerale 0,035–0,045, legno di conifera trasversale alle fibre 0,12–0,18, muratura in mattoni pieni 0,5–0,8, calcestruzzo armato 1,7–2,0, acciaio circa 50, rame circa 390 W/(m·K). Per il progetto usa il valore dichiarato dal produttore o dalla UNI 10351.
Esempio svolto
Valori predefiniti: λ = 0,5 W/(m·K), superficie 10 m², ΔT = 20 K, spessore 0,1 m. Densità di flusso q = 0,5 × 20 / 0,1 = 100 W/m², flusso Q = 100 × 10 = 1000 W. Resistenza termica R = 0,1 / 0,5 = 0,2 m²·K/W; in 24 ore passano 1000 × 24 / 1000 = 24 kWh.
Cosa tenere presente
- ΔT è la differenza tra le superfici della parete, non tra aria interna ed esterna. Se parti dalle temperature dell'aria aggiungi le resistenze superficiali (secondo la UNI EN ISO 6946 tipicamente Rsi = 0,13 e Rse = 0,04 m²·K/W).
- Per una parete multistrato somma le resistenze: q = ΔT / (R₁ + R₂ + …). Questo strumento considera un solo strato omogeneo.
- Un isolante umido conduce molto più di uno asciutto: il λ di catalogo dà in quel caso una stima ottimistica.
- Il modello è stazionario: non tiene conto dell'inerzia delle murature massicce né dei ponti termici su fissaggi e giunti.
Maggiori informazioni: Legge di Fourier (conduzione del calore)
Cosa calcola
La calcolatrice «Legge di Fourier (conduzione del calore)» calcola Flusso termico Q in W da 4 parametri: conducibilità termica λ (W/(m·K)), superficie (m²), differenza di temperatura δt (K), spessore della parete (m).
Una formula di fisica standard per compiti scolastici e di ingegneria.
Esempio di calcolo
Con i parametri Conducibilità termica λ = 0,5 W/(m·K), Superficie = 10 m², Differenza di temperatura ΔT = 20 K, Spessore della parete = 0,1 m il risultato è 1000 W.
Come si usa
- Inserisci conducibilità termica λ, superficie, differenza di temperatura δt e spessore della parete — ogni campo sopra è regolabile con un cursore.
- Flusso termico Q (W) viene calcolato automaticamente mentre digiti.
- Guarda l'esempio qui sotto per vedere la formula applicata a numeri reali.
- Copia il risultato o aggiungi questa calcolatrice ai preferiti.
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Domande frequenti
Posso inserire ΔT in gradi Celsius?
Che relazione c'è tra R e λ?
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