Convertitore di conduttività termica
Dati di input
| Watt per metro-kelvin | 1 W/(m·K) |
|---|
Convertitore di conduttività termica
Converti la conduttività termica tra W/(m·K), BTU/(hr·ft·°F) e cal/(s·cm·°C) con fattori di conversione esatti per ingegneria e termotecnica.
SI / Metrico
Imperiale e CGS
Conduttività termica
La conduttività termica (simbolo λ o k) misura la capacità di un materiale di trasmettere calore per conduzione. L'unità SI è il watt per metro-kelvin [W/(m·K)]: una lastra di materiale spessa 1 metro, con una differenza di temperatura di 1 K tra le due facce, trasmette λ watt di calore per ogni metro quadrato di superficie. Un valore λ elevato indica un buon conduttore termico; un valore basso indica un buon isolante.
Unità di misura
W/(m·K) — watt per metro-kelvin è l'unità SI, adottata da tutte le principali normative: ISO, EN (norme europee), UNI e le specifiche tecniche ASHRAE. È l'unità di riferimento per la termotecnica, l'edilizia e la fisica dei materiali.
BTU/(hr·ft·°F) — BTU per ora-piede-grado Fahrenheit è l'unità del sistema imperiale, diffusa in ambito nordamericano per impianti HVAC e calcoli energetici secondo gli standard statunitensi. Un BTU/(hr·ft·°F) corrisponde a 1,730735 W/(m·K).
cal/(s·cm·°C) — calorie al secondo per centimetro per grado Celsius è l'unità del sistema CGS, presente nella letteratura scientifica precedente all'adozione del SI. Un cal/(s·cm·°C) equivale a 418,4 W/(m·K) (caloria termochimica, 4,184 J).
Tabella di riferimento dei materiali
| Materiale | W/(m·K) | BTU/(hr·ft·°F) |
|---|---|---|
| Rame | 401 | 231,7 |
| Alluminio | 237 | 137,0 |
| Acciaio al carbonio | 50 | 28,9 |
| Calcestruzzo | 1,7 | 0,98 |
| Vetro | 1,0 | 0,578 |
| Acqua (20 °C) | 0,598 | 0,346 |
| Legno (pino) | 0,15 | 0,087 |
| Lana di roccia / lana di vetro | 0,038 | 0,022 |
| Polistirene espanso (EPS) | 0,038 | 0,022 |
| Polistirene estruso (XPS) | 0,033 | 0,019 |
| Aria ferma | 0,026 | 0,015 |
Fattori di conversione
| Da | In W/(m·K) | In BTU/(hr·ft·°F) | In 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 |
Valore λ e resistenza termica R
La conduttività termica λ e la resistenza termica R sono legate dallo spessore del materiale:
dove è lo spessore in metri e è in W/(m·K), con R espresso in m²·K/W. Un pannello di lana di roccia da 100 mm con λ = 0,038 W/(m·K) fornisce m²·K/W.
In ambito edilizio europeo, il Regolamento (UE) 305/2011 impone ai fabbricanti di materiali isolanti di dichiarare il valore λ certificato secondo EN 12667 o EN 12939. Le norme italiane (D.Lgs. 192/2005 e decreti attuativi) definiscono i valori minimi di trasmittanza termica U per pareti, coperture e pavimenti, calcolati a partire dagli spessori e dai valori λ dei singoli strati.
Utilizzo
Inserire il valore di conduttività termica in uno dei campi; le altre unità si aggiornano automaticamente. Per verificare le proprietà di un isolante tipico, inserire 0,038 nel campo W/(m·K); per il rame, inserire 401.
Domande frequenti (FAQ)
Come si converte W/(m·K) in BTU/(hr·ft·°F)?
Per convertire W/(m·K) in BTU/(hr·ft·°F), si moltiplica il valore per 0,5778. In senso inverso, si moltiplica BTU/(hr·ft·°F) per 1,730735 per ottenere W/(m·K). Ad esempio, il rame ha una conduttività termica di circa 401 W/(m·K), equivalente a 401 × 0,5778 ≈ 231,7 BTU/(hr·ft·°F).
Qual è la conduttività termica dei materiali più comuni?
La conduttività termica varia notevolmente da materiale a materiale:
- Rame ≈ 401 W/(m·K)
- Alluminio ≈ 237 W/(m·K)
- Acciaio al carbonio ≈ 50 W/(m·K)
- Calcestruzzo ≈ 1,7 W/(m·K), vetro ≈ 1,0 W/(m·K)
- Legno ≈ 0,12–0,17 W/(m·K)
- Lana di vetro / lana di roccia ≈ 0,035–0,040 W/(m·K)
- Polistirene espanso (EPS) ≈ 0,036–0,040 W/(m·K)
- Polistirene estruso (XPS) ≈ 0,030–0,038 W/(m·K)
- Aria ferma ≈ 0,026 W/(m·K)
Un valore λ più alto indica una maggiore trasmissione del calore; un valore più basso indica una maggiore capacità isolante.
Che cos'è il valore λ e come si ricava lo spessore dell'isolamento?
Il valore λ (conduttività termica) esprime la facilità con cui un materiale trasmette il calore: minore è λ, maggiore è la capacità isolante. La resistenza termica R si calcola come R = spessore / λ (m²·K/W). Ad esempio, uno strato di lana di roccia da 100 mm con λ = 0,038 W/(m·K) offre R = 0,1 / 0,038 ≈ 2,63 m²·K/W.
Il Regolamento (UE) 305/2011 (Regolamento Prodotti da Costruzione) impone di dichiarare il valore λ per i prodotti isolanti. Le norme italiane (D.Lgs. 192/2005 e decreti attuativi) definiscono i valori minimi di resistenza termica per pareti, coperture e pavimenti.
Che cos'è il cal/(s·cm·°C) e quando si incontra?
Cal/(s·cm·°C) — calorie al secondo per centimetro per grado Celsius — è l'unità CGS della conduttività termica. Un cal/(s·cm·°C) corrisponde a 418,4 W/(m·K), utilizzando la caloria termochimica (4,184 J).
Questa unità compare nella letteratura fisica e chimica precedente all'adozione universale del SI, in particolare nelle tabelle di dati sui materiali pubblicate prima degli anni '70. Per le applicazioni di ingegneria moderna, l'unità di riferimento è W/(m·K).
Avvertenze legali
I fattori di conversione seguono le definizioni SI (1 BTU = 1.055,06 J; 1 cal = 4,184 J). I valori sono arrotondati per la visualizzazione.
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