🔥 Calculadora de transferencia de calor (Conducción y Convección)

Cambia entre transferencia de calor por conducción (Q=kAΔT/L) y convección (Q=hAΔT) mediante pestañas. Deja una variable en blanco en cada pestaña y el resto se calcula automáticamente.

Ingresa 4 valores entre tasa de transferencia de calor (Q), conductividad térmica (k), área (A), diferencia de temperatura (ΔT) y espesor (L), y se calcula la variable restante.

Valor preestablecido de material (Conductividad térmica k)

Tasa de transferencia de calor (Q) (W)

Conductividad térmica (k) (W/(m·K))

Área de sección transversal (A) (m²)

Diferencia de temperatura (ΔT) (K (or °C))

Espesor/Longitud (L) (m)

Resultado

—

Material	Conductividad térmica k (W/(m·K))
Cobre	401
Aluminio	237
Acero	50
Hormigón	1.7
Vidrio	0.8
Agua	0.6
Ladrillo	0.6
Madera	0.12
Aislamiento de fibra de vidrio	0.04
Aire	0.026

Nota: los valores de k son valores de referencia típicos de libros de texto (los valores reales varían según la pureza, temperatura y fabricación).

GUÍA

Más información

Fórmula de transferencia de calor por conducción (Q=kAΔT/L)

La conducción es la transferencia de calor dentro de un material mediante vibración molecular. Aplicando la ley de Fourier de conducción térmica a una pared plana unidimensional en estado estacionario se obtiene:

Q = k × A × ΔT ÷ L

La tasa de transferencia de calor (Q) aumenta con mayor conductividad térmica (k), mayor área (A) y mayor diferencia de temperatura (ΔT), y con menor espesor (L). Se usa en diseño de aislamiento de paredes, diseño de disipadores de calor y más.

Fórmula de transferencia de calor por convección (Q=hAΔT)

La convección es la transferencia de calor entre una superficie sólida y un fluido en movimiento (aire, agua, etc.), expresada por la ley de enfriamiento de Newton.

Q = h × A × ΔT

El coeficiente de convección (h) varía ampliamente según el tipo de fluido y el régimen de flujo (convección natural o forzada). Rangos típicos: convección natural en aire 5-25, convección forzada en aire 10-500, convección forzada en agua 500-10,000 W/(m²·K) — estos son rangos representativos de libros de texto, no valores exactos.

Conducción vs Convección

La conducción transfiere calor a través de la vibración molecular dentro de un sólido (o fluido estático), mientras que la convección implica movimiento físico del fluido. Una pared real pierde calor por conducción internamente y por convección en sus superficies, formando un sistema combinado — esta calculadora permite estimar cada etapa por separado.

Preguntas frecuentes

¿Por qué la conducción necesita 4 valores y la convección solo 3?

La fórmula de conducción (Q=kAΔT/L) tiene 5 variables (Q, k, A, ΔT, L), mientras que la fórmula de convección (Q=hAΔT) tiene 4 (Q, h, A, ΔT). Con una variable desconocida, cada fórmula la determina de forma única, por lo que se deben proporcionar 4 y 3 valores respectivamente.

¿Debo ingresar ΔT en °C o K?

Una *diferencia* de temperatura es numéricamente igual en Celsius y Kelvin (por ejemplo, una diferencia de 5°C equivale a 5K), por lo que ambas unidades funcionan — solo asegúrate de ingresar la diferencia entre dos puntos, no una temperatura absoluta como 300K.

¿De dónde provienen los valores preestablecidos del material?

Son aproximaciones típicas a temperatura ambiente de textos de ingeniería de transferencia de calor de uso común (por ejemplo, Heat and Mass Transfer de Cengel). Los materiales reales varían según la pureza, la temperatura y la fabricación; consulta las fichas técnicas de los fabricantes para un trabajo de diseño preciso.