Potência térmica Q̇
Calor transferido através da parede por unidade de tempo em regime permanente.
Engenharia térmica · Transferência de calor · condução
Calculadora de condução térmica — lei de Fourier
Calcule a condução térmica em regime permanente através de uma parede plana homogênea ou determine a espessura ou condutividade necessárias.
Criado em v1.0
Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico
02
|ΔT|Resultados
Espessura necessária e
Espessura da parede correspondente à potência térmica imposta.
Condutividade necessária k
W/(m·K)
Condutividade térmica correspondente à potência térmica imposta.
Fluxo térmico q″
W/m²
Potência térmica transferida por unidade de área.
Resistência térmica R
K/W
Resistência térmica condutiva total para a área informada.
Resistência por área R″
m²·K/W
Resistência térmica condutiva por unidade de área.
Relação e substituição numéricaFourier · 1D
Q̇ = k · A · ΔT / eq″ = k · ΔT / eR = e / (k · A)R″ = e / kQ̇Potência térmica Q̇W
q″Fluxo térmico q″W/m²
kCondutividade térmica kW/(m·K)
AÁrea Am²
eEspessura em
ΔTDiferença de temperatura ΔTK
Relação e substituição numérica
ΔT = 20 K
Q̇ = 0.04 × 10 × 20 / 0.2 = 40 WRegime permanente e condução unidimensional. Parede plana homogênea com área e condutividade k constantes.
01Fórmulas e símbolos
Fórmulas utilizadas
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)02Hipóteses e limites
Faixa de validade
- Regime permanente e condução unidimensional.
- Parede plana homogênea com área e condutividade k constantes.
- Sem geração interna de calor e sem resistência de contato.
- Convecção nas superfícies e radiação não estão incluídas.
- Paredes multicamadas, geometrias cilíndricas e pontes térmicas estão fora do modelo.
- O cálculo não é uma verificação normativa.
03Exemplo de validação
Caso numérico de referência
- Caso de referência: 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.
- Os cálculos inversos retornam e = 0,20 m e k = 0,04 W/(m·K).
04Referências
Referências técnicas
- MIT OpenCourseWare — Heat Transfer: Fourier conduction through a plane wall.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.