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Calcula el calor transferido por los tres mecanismos: conducción (ley de Fourier), convección (ley de Newton) y radiación (Stefan-Boltzmann). Obtén el flujo de calor y la resistencia térmica, con el esquema del proceso y el cálculo explicado paso a paso.
ΔT es la diferencia entre las dos caras de la pared. En un salto, °C y K coinciden.
ΔT es la diferencia entre la temperatura de la superficie y la del fluido (T_s − T∞).
La radiación depende de la cuarta potencia de la temperatura absoluta: las °C se convierten a kelvin (+273,15).
Calor transferido por conducción
800W
Flujo de calor q
80 W/m²
Resistencia térmica R
0,025 K/W
Gradiente ΔT/L
100 K/m
Salto térmico ΔT
20 K
Esquema de la conducción
Calor según el salto térmico
Fórmulas
Ley de Fourier: calor que atraviesa un sólido de espesor L
Ley de enfriamiento de Newton entre superficie y fluido
Ley de Stefan-Boltzmann, con σ = 5,67·10⁻⁸ W/m²·K⁴ y las temperaturas en kelvin
Explicación
Identificar el mecanismo
—
Aplicar la ley
Flujo y resistencia
—
Interpretar
—
Entender la transferencia de calor
El calor viaja por un sólido de lo caliente a lo frío. Más k y más área conducen más; más espesor L frena el paso.
El calor pasa entre una superficie y el aire o el agua que la rodea. El coeficiente h resume lo eficaz que es ese intercambio.
Todo cuerpo emite calor por ondas, incluso en el vacío. Crece con la cuarta potencia de la temperatura absoluta: por eso domina a alta temperatura.
Cada mecanismo opone una resistencia R al calor. Pensar en términos de resistencias (como en circuitos) facilita combinar paredes y capas.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los tres mecanismos?
Conducción (a través de un sólido), convección (entre superficie y fluido) y radiación (por ondas, incluso en el vacío). Esta calculadora cubre los tres con su ley correspondiente.
¿Por qué la radiación va en kelvin?
Porque la ley de Stefan-Boltzmann usa T⁴ de la temperatura absoluta. En °C el resultado no tendría sentido; la calculadora convierte sumando 273,15.
¿Qué es la resistencia térmica?
La oposición al paso del calor: R = L/(k·A) en conducción y R = 1/(h·A) en convección, en K/W. A más resistencia, menos calor para el mismo salto térmico.
¿Qué diferencia hay entre Q y q?
Q es el calor total (W) y q = Q/A es el flujo por unidad de área (W/m²). El flujo permite comparar superficies de distinto tamaño.
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