Potenza termica Q̇
Calore trasferito attraverso la parete per unità di tempo in regime stazionario.
Ingegneria termica · Scambio termico · conduzione
Calcolatore di conduzione termica — legge di Fourier
Calcola la conduzione termica stazionaria attraverso una parete piana omogenea oppure ricava lo spessore o la conducibilità richiesti.
Creato il v1.0
Di Thibaut Grzelak, Ingegnere di calcolo meccanico
02
|ΔT|Risultati
Spessore richiesto e
Spessore della parete corrispondente alla potenza termica imposta.
Conducibilità richiesta k
W/(m·K)
Conducibilità termica corrispondente alla potenza termica imposta.
Flusso termico q″
W/m²
Potenza termica trasferita per unità di superficie.
Resistenza termica R
K/W
Resistenza termica conduttiva totale per l’area inserita.
Resistenza areica R″
m²·K/W
Resistenza termica conduttiva per unità di superficie.
Relazione e sostituzione numericaFourier · 1D
Q̇ = k · A · ΔT / eq″ = k · ΔT / eR = e / (k · A)R″ = e / kQ̇Potenza termica Q̇W
q″Flusso termico q″W/m²
kConducibilità termica kW/(m·K)
AArea Am²
eSpessore em
ΔTDifferenza di temperatura ΔTK
Relazione e sostituzione numerica
ΔT = 20 K
Q̇ = 0.04 × 10 × 20 / 0.2 = 40 WRegime stazionario e conduzione monodimensionale. Parete piana omogenea con area e conducibilità k costanti.
01Formule e simboli
Formule utilizzate
Q̇
k · A · ΔT / eQ̇ = k·A·ΔT/eq″
k · ΔT / eq″ = k·ΔT/eR
e / (k · A)R = e/(k·A)R″
e / kR″ = e/ke / k
e = kAΔT/Q̇ ; k = Q̇e/(AΔT)e = kAΔT/Q̇ ; k = Q̇e/(AΔT)02Ipotesi e limiti
Campo di validità
- Regime stazionario e conduzione monodimensionale.
- Parete piana omogenea con area e conducibilità k costanti.
- Nessuna generazione interna di calore e nessuna resistenza di contatto.
- Convezione superficiale e irraggiamento non sono inclusi.
- Pareti multistrato, geometrie cilindriche e ponti termici sono esclusi.
- Il calcolo non costituisce una verifica normativa.
03Esempio di validazione
Caso numerico di riferimento
- Caso di riferimento: k = 0,04 W/(m·K), A = 10 m², e = 0,20 m e ΔT = 20 K.
- Q̇ = 40 W e q″ = 4 W/m².
- R = 0,5 K/W e R″ = 5 m²·K/W.
- I calcoli inversi restituiscono e = 0,20 m e k = 0,04 W/(m·K).
04Riferimenti
Riferimenti tecnici
- MIT OpenCourseWare — Heat Transfer: Fourier conduction through a plane wall.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.