Potencia térmica Q̇
Calor transferido a través de la pared por unidad de tiempo en régimen estacionario.
Ingeniería térmica · Transferencia de calor · conducción
Calculadora de pared multicapa — resistencia térmica
Calcule la conducción estacionaria a través de 2 a 4 capas planas en serie y la resistencia y caída de temperatura de cada capa.
Creado el v1.0
Por Thibaut Grzelak, Ingeniero de cálculo mecánico
02
ΣR″Resultados
Flujo térmico q″
W/m²
Potencia térmica transferida por unidad de superficie.
Resistencia superficial total R″tot
m²·K/W
Suma de las resistencias conductivas eᵢ/kᵢ de las capas activas.
Resistencia térmica total Rtot
K/W
Resistencia conductiva total de la pared para el área introducida.
Conductancia superficial U
W/(m²·K)
Inversa de la resistencia superficial conductiva total, sin películas convectivas.
R″tot = —Conducción estacionaria unidimensional a través de capas planas en serie. Cada capa es homogénea, con área y conductividad térmica constantes.
01Fórmulas y símbolos
Fórmulas utilizadas
R″ᵢ
eᵢ / kᵢResistencia térmica superficial de la capa iR″tot
Σ(eᵢ / kᵢ)Suma de las resistencias de las capas en serieU
1 / R″totConductancia superficial de la paredq″
ΔT / R″totFlujo térmico a través de todas las capasQ̇
A · q″Potencia térmica totaleᵢe₁ … eₙmkᵢk₁ … kₙW/(m·K)AÁrea Am²ΔTDiferencia de temperatura ΔTKR″ᵢResistencia térmica superficial de la capa im²·K/Wq″Flujo térmico q″W/m²Q̇Potencia térmica Q̇WUConductancia superficial UW/(m²·K)| # | e | k | R″ᵢ | ΔTᵢ |
|---|
02Hipótesis y límites
Ámbito de validez
- Conducción estacionaria unidimensional a través de capas planas en serie.
- Cada capa es homogénea, con área y conductividad térmica constantes.
- Seleccione de 2 a 4 capas; cada capa seleccionada debe tener un espesor estrictamente positivo.
- No se incluyen resistencia de contacto, convección superficial ni radiación.
- Puentes térmicos, caminos paralelos, humedad y geometrías cilíndricas quedan fuera del modelo.
- La U mostrada representa solo la conducción de las capas introducidas y no es un valor U reglamentario del conjunto.
03Ejemplo de validación
Caso numérico de referencia
- Caso de referencia: A = 10 m² y ΔT = 20 K con tres capas activas.
- e₁/k₁ = 0,10/0,04 = 2,50; e₂/k₂ = 0,05/0,50 = 0,10; e₃/k₃ = 0,10/1,00 = 0,10 m²·K/W.
- R″tot = 2,70 m²·K/W; U = 0,37037 W/(m²·K).
- q″ = 7,4074 W/m² y Q̇ = 74,074 W para A = 10 m².
04Referencias
Referencias técnicas
- MIT OpenCourseWare — Thermal Resistance Circuits: composite slab with resistances in series.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.