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Gerado em: 20 de julho de 2026 às 21:34

Calculadora de valor R e valor U de isolamento

Entradas

Espessura do material100 mm
Condutividade térmica0,04 W/(m·K)
Área10 m²
Diferença de temperatura20 °C

Gerado com OneCalc · https://onecalc.app/pt-BR/physics/r-value-insulation

Física

Calculadora de valor R e valor U de isolamento

Converte a espessura e a condutividade térmica de um material em valor R (resistência térmica) e valor U (transmitância), e estima a perda de calor. R = espessura ÷ λ, U = 1 ÷ R e Q = U·A·ΔT. Mostra o valor R em m²·K/W (RSI) e na unidade dos EUA, ft²·°F·h/BTU.

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Resultados

Insira um valor para ver os resultados.

R = \dfrac{L}{k} = \dfrac{100\,\text{mm}}{0,04\,\text{W/(m·K)}} = ?\,\text{m²·K/W}

Detalhes

U = \dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{?\,\text{m²·K/W}} = ?\,\text{W/(m²·K)}
Q = U \cdot A \cdot \Delta T = \left(?\,\text{W/(m²·K)}\right)\left(10\,\text{m²}\right)\left(20\,\text{°C}\right) = ?\,\text{W}

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Valor R e valor U

O isolamento é avaliado pela capacidade de barrar o calor. O valor R mede essa resistência: quanto mais alto, mais devagar o calor escapa. Seu inverso, o valor U, mede quanto calor passa, então um valor U mais baixo é melhor. Dê a esta calculadora a espessura e a condutividade térmica de um material, e ela retorna os dois números, além da perda de calor em regime permanente através de uma área e uma diferença de temperatura escolhidas.

De onde vêm os números

Para uma única camada homogênea, a resistência térmica é a espessura dividida pela condutividade térmica:

R=LλR = \frac{L}{\lambda}

Uma camada mais grossa, ou um material menos condutor, dá um RR maior. O valor U é simplesmente o inverso, e a perda de calor decorre dele:

U=1RQ=U⋅A⋅ΔTU = \frac{1}{R} \qquad Q = U \cdot A \cdot \Delta T

Aqui AA é a área voltada para o fluxo e ΔT\Delta T a diferença de temperatura através da camada. Como o que importa é a diferença, ΔT\Delta T é o mesmo número em graus Celsius e em kelvin.

Unidades do valor R: SI versus EUA

O valor R é uma das poucas grandezas citadas em duas unidades incompatíveis lado a lado.

ConvençãoUnidadeExemplo
SI / RSIm²·K/WRSI 2,5
EUAft²·°F·h/BTUR-14

O valor R dos EUA é cerca de 5,68 vezes o valor SI para o mesmo material: REUA=RSI×5,678R_\text{EUA} = R_\text{SI} \times 5{,}678. Assim, uma camada RSI 2,5 equivale a mais ou menos um R-14 dos EUA. Um "R-30" na etiqueta de uma loja é sempre um valor dos EUA; o equivalente SI fica em torno de RSI 5,3. Esta calculadora mostra os dois e alterna com o seletor métrico/imperial.

Exemplo resolvido

Um painel de lã mineral de 100 mm, λ=0,04 W/(m⋅K)\lambda = 0{,}04\ \text{W/(m·K)}, sobre uma parede de 10 m210\ \text{m}^2 com 20 ∘C20\ ^\circ\text{C} de diferença entre dentro e fora:

R=Lλ=0,10,04=2,5 m2\cdotpK/WU=1R=0,4 W/(m2\cdotpK)Q=U⋅A⋅ΔT=0,4×10×20=80 W\begin{aligned} R &= \frac{L}{\lambda} = \frac{0{,}1}{0{,}04} = 2{,}5\ \text{m}^2\text{·K/W} \\ U &= \frac{1}{R} = 0{,}4\ \text{W/(m}^2\text{·K)} \\ Q &= U \cdot A \cdot \Delta T = 0{,}4 \times 10 \times 20 = 80\ \text{W} \end{aligned}

Essa camada RSI 2,5 equivale a um R-14 dos EUA e deixa escapar 80 watts pela parede, o consumo de um aquecedor pequeno.

Um painel de fibra de vidro de 4 in, λ≈0,023 BTU/(h⋅ft⋅°F)\lambda \approx 0{,}023\ \text{BTU/(h·ft·°F)}, sobre uma parede de 100 ft2100\ \text{ft}^2 com 36 °F36\ \text{°F} de diferença:

R=Lλ≈14,2 ft2\cdotp°F\cdotph/BTU(cerca de R-14)U≈0,070 BTU/(h\cdotpft2\cdotp°F)Q=U⋅A⋅ΔT≈253 BTU/h\begin{aligned} R &= \frac{L}{\lambda} \approx 14{,}2\ \text{ft}^2\text{·°F·h/BTU} \quad (\text{cerca de R-14}) \\ U &\approx 0{,}070\ \text{BTU/(h·ft}^2\text{·°F)} \\ Q &= U \cdot A \cdot \Delta T \approx 253\ \text{BTU/h} \end{aligned}

A mesma parede, expressa ao modo dos EUA: um conjunto R-14 que perde cerca de 253 BTU/h.

Paredes em camadas

Paredes reais são montadas com várias camadas: revestimento, chapa, isolamento, gesso. Como as resistências térmicas em um caminho de calor se somam como resistências elétricas em série, o valor R total é a soma das camadas individuais:

Rtotal=R1+R2+R3+…R_\text{total} = R_1 + R_2 + R_3 + \dots

Calcule cada camada aqui, some-as e depois tome U=1/RtotalU = 1 / R_\text{total} para o conjunto inteiro. Os engenheiros ainda somam pequenas resistências superficiais de película de ar nas faces interna e externa (cerca de RSI 0,13 e 0,04), que representam as camadas de ar parado grudadas em cada superfície.

Retornos decrescentes

Dobrar o valor R reduz pela metade a perda de calor por condução, mas a economia encolhe à medida que R sobe. Ir de R-10 a R-20 remove metade da perda; ir de R-30 a R-40 remove só uma pequena fatia a mais, porque cada unidade de resistência adicional tira uma fração menor do que resta. Custo, espessura da parede e retornos decrescentes são o motivo de as normas fixarem um valor R alvo conforme o clima, em vez de exigir "o mais alto possível": passado certo ponto, o material extra custa mais do que economiza em energia.

Limitações

Este modelo cobre apenas a condução através de uma camada homogênea em regime permanente. Ele ignora convecção e radiação nas películas de ar, pontes térmicas por montantes e fixações, umidade, vazamento de ar e o período de aquecimento até as temperaturas se estabilizarem. O desempenho real de uma parede com estrutura é inferior ao valor R nominal do isolamento, porque o calor faz um curto-circuito pela estrutura, mais condutora. Para comprovar a conformidade normativa, use valores U do conjunto inteiro obtidos em uma avaliação completa de física da edificação.

Perguntas frequentes (FAQ)

Qual é a diferença entre valor R e valor U?

São inversos da mesma grandeza. O valor R mede a resistência térmica — o quão bem uma camada barra o calor —, então um número maior é melhor. O valor U (U = 1/R) mede a transmitância térmica — quanto calor passa por metro quadrado e por grau —, então um número menor é melhor. Os produtos de isolamento costumam ser vendidos por valor R, enquanto as normas de construção e as etiquetas de janelas são escritas em valores U.

Por que os valores R parecem diferentes nos EUA e na Europa?

Eles usam unidades diferentes. O valor R do SI, às vezes escrito RSI, está em m²·K/W. O valor R dos EUA está em ft²·°F·h/BTU e sai cerca de 5,68 vezes maior para o mesmo material, de modo que uma camada RSI 2,5 equivale a mais ou menos um R-14 dos EUA. Sempre verifique qual convenção um número usa antes de comparar produtos: um simples "R-30" é um valor dos EUA.

Como encontro o valor R de uma parede com várias camadas?

Some o valor R de cada camada em série. Como as resistências térmicas em um caminho de calor se somam como resistências elétricas em série, o R total é a soma dos valores R individuais: gesso, isolamento, chapa e revestimento. Esta calculadora trata uma camada homogênea por vez; calcule cada camada, some-as e, por fim, tome U = 1 / R_total para o conjunto inteiro. Paredes reais ainda somam pequenas resistências superficiais de película de ar em cada face.

Um valor R maior é sempre melhor?

Para barrar o calor, sim: dobrar o valor R reduz pela metade a perda de calor por condução. Mas o ganho encolhe à medida que R sobe: ir de R-10 a R-20 economiza muito mais do que de R-30 a R-40, porque cada unidade extra de resistência remove uma fatia menor da perda restante. Custo, espessura da parede e retornos decrescentes são o motivo de as normas fixarem um valor R alvo em vez de "o mais alto possível".

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