Conversor de conductividad térmica
Datos de entrada
| Vatios por metro-kelvin | 1 W/(m·K) |
|---|
Conversor de conductividad térmica
Convierte conductividad térmica entre W/(m·K), BTU/(hr·ft·°F) y cal/(s·cm·°C) con factores exactos según las definiciones del SI.
SI / Métrico
Imperial y CGS
Conductividad térmica
La conductividad térmica (símbolo k o λ) es la propiedad que cuantifica la facilidad con que un material transmite calor por conducción. La unidad del SI es el vatio por metro-kelvin [W/(m·K)]: una lámina de material de 1 metro de espesor, con una diferencia de temperatura de 1 K entre sus caras, transfiere k vatios de calor por metro cuadrado. A mayor k, mayor rapidez de transferencia; a menor k, mejor comportamiento aislante.
Unidades de medida
W/(m·K) — vatio por metro-kelvin es la unidad del SI y el referente en ingeniería moderna, física de la edificación y normas técnicas (ISO, EN, UNE). Todos los documentos de referencia actuales —incluido el Código Técnico de la Edificación (CTE)— expresan la conductividad en W/(m·K).
BTU/(hr·ft·°F) — BTU por hora, pie y grado Fahrenheit es la unidad imperial, habitual en especificaciones de equipos y códigos de construcción de Estados Unidos. Un BTU/(hr·ft·°F) equivale a 1,730735 W/(m·K).
cal/(s·cm·°C) — caloría por segundo, centímetro y grado Celsius es la unidad CGS, presente en bibliografía clásica de física y química de materiales anterior a la adopción generalizada del SI. Una cal/(s·cm·°C) equivale a 418,4 W/(m·K).
Valores de referencia de materiales
| Material | W/(m·K) | BTU/(hr·ft·°F) |
|---|---|---|
| Cobre | 401 | 231,7 |
| Aluminio | 237 | 137,0 |
| Acero al carbono | 50 | 28,9 |
| Hormigón | 1,7 | 0,98 |
| Vidrio | 1,0 | 0,578 |
| Agua (20 °C) | 0,598 | 0,346 |
| Madera (pino) | 0,15 | 0,087 |
| Lana mineral | 0,040 | 0,023 |
| Poliestireno expandido (EPS) | 0,038 | 0,022 |
| Aire en calma | 0,026 | 0,015 |
Factores de conversión exactos
| De | A W/(m·K) | A BTU/(hr·ft·°F) | A cal/(s·cm·°C) |
|---|---|---|---|
| 1 W/(m·K) | 1 | 0,577789 | 0,002390 |
| 1 BTU/(hr·ft·°F) | 1,730735 | 1 | 0,004136 |
| 1 cal/(s·cm·°C) | 418,4 | 241,9 | 1 |
Conductividad térmica y resistencia térmica
La conductividad k y la resistencia térmica R de una capa de material se relacionan mediante el espesor e:
donde e se expresa en metros y k en W/(m·K), con lo que R resulta en m²·K/W. Una capa de 100 mm de lana mineral con k = 0,040 W/(m·K) proporciona una resistencia R = 0,1 / 0,040 = 2,5 m²·K/W. Las normativas de edificación fijan valores mínimos de R para los distintos cerramientos, lo que permite determinar el espesor de aislamiento requerido a partir del valor k del producto.
Uso del conversor
Introduzca el valor de conductividad térmica en cualquier campo; los demás se actualizan de forma automática. Para consultar valores típicos de aislamiento térmico, introduzca 0,04 en el campo W/(m·K); para verificar la conductividad del cobre en unidades BTU o CGS, introduzca 401.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Cómo se convierte W/(m·K) a BTU/(hr·ft·°F)?
Se multiplica el valor en W/(m·K) por 0,577789 para obtener BTU/(hr·ft·°F). A la inversa, se multiplica BTU/(hr·ft·°F) por 1,730735 para obtener W/(m·K). Por ejemplo, el cobre tiene una conductividad térmica de aproximadamente 401 W/(m·K), equivalente a 401 × 0,5778 ≈ 231,7 BTU/(hr·ft·°F).
¿Cuál es la conductividad térmica de los materiales más comunes?
La conductividad térmica varía notablemente según el material: cobre ≈ 401 W/(m·K), aluminio ≈ 237 W/(m·K), acero al carbono ≈ 50 W/(m·K), vidrio ≈ 1 W/(m·K), hormigón ≈ 1,7 W/(m·K), madera ≈ 0,12–0,17 W/(m·K), lana mineral ≈ 0,04 W/(m·K) y aire en calma ≈ 0,026 W/(m·K). A mayor valor de k, mayor velocidad de transferencia de calor; a menor valor, mejor aislamiento.
¿Qué es el valor k y cómo se relaciona con la resistencia térmica R?
El valor k (conductividad térmica) mide la facilidad con que un material conduce el calor: cuanto menor sea, mejor es su comportamiento como aislante. La resistencia térmica R es la inversa, ponderada por el espesor del material: R = e / k, donde e es el espesor en metros y k se expresa en W/(m·K), obteniéndose R en m²·K/W.
Una capa de 100 mm de lana mineral con k = 0,040 W/(m·K) tiene una resistencia R = 0,1 / 0,040 = 2,5 m²·K/W. Los códigos técnicos de edificación (como el CTE en España o las normas ISO 6946) fijan valores mínimos de R para cerramientos y cubiertas, lo que permite calcular el espesor necesario de aislamiento conociendo el k del material.
¿Qué es el cal/(s·cm·°C) y cuándo se utiliza?
El cal/(s·cm·°C) —calorías por segundo, por centímetro y por grado Celsius— es la unidad CGS de conductividad térmica. Una unidad equivale a 418,4 W/(m·K), empleando la definición termoquímica de la caloría (4,184 J). Esta unidad aparece en bibliografía clásica de física y química de materiales anterior a la adopción generalizada del SI, especialmente en tablas de datos publicadas antes de los años setenta.
Para aplicaciones de ingeniería actuales se utiliza W/(m·K).
Aviso legal
Los factores de conversión siguen las definiciones del SI (1 BTU = 1055,06 J; 1 cal = 4,184 J). Los valores se redondean a efectos de visualización.
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