Potência térmica Q̇
Calor transferido através da parede por unidade de tempo em regime permanente.
Engenharia térmica · Transferência de calor · condução
Calculadora de parede multicamadas — resistência térmica
Calcule a condução estacionária através de 2 a 4 camadas planas em série e a resistência e queda de temperatura de cada camada.
Criado em v1.0
Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico
02
ΣR″Resultados
Fluxo térmico q″
W/m²
Potência térmica transferida por unidade de área.
Resistência por área total R″tot
m²·K/W
Soma das resistências condutivas eᵢ/kᵢ das camadas ativas.
Resistência térmica total Rtot
K/W
Resistência condutiva total da parede para a área informada.
Condutância por área U
W/(m²·K)
Inverso da resistência condutiva total por área, sem filmes convectivos.
R″tot = —Condução estacionária unidimensional através de camadas planas em série. Cada camada é homogênea, com área e condutividade térmica constantes.
01Fórmulas e símbolos
Fórmulas utilizadas
R″ᵢ
eᵢ / kᵢResistência térmica por área da camada iR″tot
Σ(eᵢ / kᵢ)Soma das resistências das camadas em sérieU
1 / R″totCondutância por área da paredeq″
ΔT / R″totFluxo térmico através de todas as camadasQ̇
A · q″Potência térmica totaleᵢe₁ … eₙmkᵢk₁ … kₙW/(m·K)AÁrea Am²ΔTDiferença de temperatura ΔTKR″ᵢResistência térmica por área da camada im²·K/Wq″Fluxo térmico q″W/m²Q̇Potência térmica Q̇WUCondutância por área UW/(m²·K)| # | e | k | R″ᵢ | ΔTᵢ |
|---|
02Hipóteses e limites
Faixa de validade
- Condução estacionária unidimensional através de camadas planas em série.
- Cada camada é homogênea, com área e condutividade térmica constantes.
- Selecione de 2 a 4 camadas; cada camada selecionada deve ter espessura estritamente positiva.
- Resistência de contato, convecção superficial e radiação não estão incluídas.
- Pontes térmicas, caminhos paralelos, umidade e geometrias cilíndricas estão fora do modelo.
- O valor U mostrado representa apenas a condução das camadas inseridas e não é um valor U regulamentar do conjunto.
03Exemplo de validação
Caso numérico de referência
- Caso de referência: A = 10 m² e ΔT = 20 K com três camadas ativas.
- 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 e Q̇ = 74,074 W para A = 10 m².
04Referências
Referências técnicas
- MIT OpenCourseWare — Thermal Resistance Circuits: composite slab with resistances in series.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.