🌡️ Calcolatore Trasmissione del Calore

La trasmissione del calore per conduzione avviene quando il calore attraversa un materiale solido a causa di una differenza di temperatura. La legge di Fourier la descrive con Q = kA(T₂−T₁)/d, dove k è la conduttività termica, A l'area, (T₂−T₁) la differenza di temperatura e d lo spessore. Materiali come il rame hanno k alta (ottimi conduttori), mentre l'aria e il sughero hanno k bassa (isolanti).

Questo calcolatore trova la portata di calore (in watt) attraverso una parete piatta. È utile per valutare l'isolamento di muri, finestre e tubazioni, e per confrontare materiali diversi.

Inserisci la conduttività termica k (W/(m·K)), l'area A (m²), la differenza di temperatura ΔT (°C) e lo spessore d (m). Il calcolatore applica Q = kA·ΔT/d. Raddoppiare lo spessore dimezza il flusso; raddoppiare l'area o la differenza di temperatura lo raddoppia.

La resistenza termica R = d/(kA) è l'inverso della portata; materiali con k alta o spessore grande isolano meglio. Il valore di k tipico del sughero è ~0,04 W/(m·K), del rame ~400.

1. Inserisci la conduttività termica k del materiale.
2. Inserisci l'area A attraverso cui passa il calore.
3. Inserisci la differenza di temperatura ΔT.
4. Inserisci lo spessore d del materiale.
5. Premi Calcola per ottenere la portata di calore Q.

Cosa significa la conduttività termica k?

È la capacità di un materiale di condurre il calore, in W/(m·K). Valori alti indicano buoni conduttori (rame), bassi buoni isolanti (sughero).

Perché lo spessore dimezza il flusso?

Nella formula Q = kA·ΔT/d, d è al denominatore: raddoppiare lo spessore raddoppia la resistenza e quindi dimezza la portata.

Questo vale per pareti multistrato?

Per strati diversi somma le resistenze R = d/(kA) di ciascuno. Il modello a strato singolo qui mostrato è la base di quel calcolo.

Cosa tralascia il calcolatore?

Convezione e radiazione, e ponti termici. La conduzione pura descrive solo il trasferimento attraverso il materiale stesso.

Quali materiali isolano meglio?

Sughero, lana di roccia, polistirolo (k bassa ~0,03-0,04). Il rame e l'alluminio conducono molto (k alta).

L'area influisce molto?

Sì: raddoppiare l'area raddoppia il flusso totale, perché più superficie lascia passare più calore alla stessa portata per metro quadro.

Usa unità coerenti: k in W/(m·K), A in m², ΔT in °C, d in m. Per pareti multistrato somma le resistenze termiche di ciascuno strato. Ricorda che la convezione e la radiazione aggiungono perdite non catturate da questo modello di conduzione pura. Per isolamento reale considera anche ponti termici e infiltrazioni d'aria.