Conversor de Condutividade Térmica
Entradas
| Watts por Metro-Kelvin | 1 W/(m·K) |
|---|
Conversor de Condutividade Térmica
Converta condutividade térmica entre W/(m·K), BTU/(hr·ft·°F) e cal/(s·cm·°C) com fatores de conversão exatos para engenharia e isolamento térmico.
SI / Métrico
Imperial e CGS
Condutividade Térmica
A condutividade térmica (símbolo k ou λ) mede a facilidade com que um material transfere calor por condução. A unidade SI é o watt por metro-kelvin [W/(m·K)]: uma parede de 1 metro de espessura submetida a uma diferença de temperatura de 1 K transfere k watts de calor por metro quadrado. Quanto maior o k, mais rapidamente o calor é conduzido; quanto menor, melhor o desempenho como isolante.
Unidades abrangidas
W/(m·K) — watt por metro-kelvin é a unidade do SI, adotada pela ABNT e pelos padrões ISO e EN. É a referência em projetos de engenharia, construção civil e física dos edifícios no Brasil.
BTU/(hr·ft·°F) — BTU por hora-pé-grau Fahrenheit é a unidade imperial, predominante em normas e equipamentos de origem norte-americana (ASHRAE, HVAC). Um BTU/(hr·ft·°F) equivale a 1,730735 W/(m·K).
cal/(s·cm·°C) — caloria por segundo-centímetro-grau Celsius é a unidade CGS, encontrada em tabelas de propriedades de materiais e publicações científicas anteriores à adoção do SI. Um cal/(s·cm·°C) equivale a 418,4 W/(m·K).
Tabela de valores de referência
| Material | W/(m·K) | BTU/(hr·ft·°F) |
|---|---|---|
| Cobre | 401 | 231,7 |
| Alumínio | 237 | 137,0 |
| Aço carbono | 50 | 28,9 |
| Concreto | 1,7 | 0,98 |
| Vidro | 1,0 | 0,578 |
| Água (20 °C) | 0,598 | 0,346 |
| Madeira (pinho) | 0,15 | 0,087 |
| Lã de vidro | 0,040 | 0,023 |
| Lã de rocha | 0,040 | 0,023 |
| EPS (poliestireno expandido) | 0,038 | 0,022 |
| Ar em repouso | 0,026 | 0,015 |
Fatores de conversão
| De | Para W/(m·K) | Para BTU/(hr·ft·°F) | Para 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 |
Valor-k, resistência térmica e a ABNT NBR 15575
A condutividade térmica (k) e a resistência térmica (R) de uma camada de material estão relacionadas pela espessura:
onde é a espessura em metros e em W/(m·K), resultando em R em m²·K/W. Por exemplo, 100 mm de lã de vidro com fornecem:
A ABNT NBR 15575 (Norma de Desempenho para Edificações Habitacionais) estabelece requisitos de transmitância térmica para coberturas, fachadas e pisos, definidos por zona bioclimática conforme a ABNT NBR 15220. O valor-k do isolante é o ponto de partida para calcular a espessura mínima que atende aos critérios da norma.
Entre os materiais mais utilizados no Brasil, a lã de vidro e a lã de rocha têm k ≈ 0,040 W/(m·K), enquanto o EPS (isopor) fica em torno de 0,038 W/(m·K) — valores que, com espessuras entre 50 mm e 100 mm, são suficientes para atender às exigências das zonas bioclimáticas mais quentes (ZB 7 e ZB 8).
Utilização
Informe o valor de condutividade térmica em qualquer campo. Os demais são atualizados automaticamente. Digite 0,04 em W/(m·K) para ver valores típicos de isolantes; digite 401 para verificar a condutividade do cobre nas unidades BTU ou CGS.
Perguntas frequentes (FAQ)
Como converter W/(m·K) para BTU/(hr·ft·°F)?
Multiplique o valor em W/(m·K) por 0,5778 para obter BTU/(hr·ft·°F). Para a conversão inversa, multiplique o valor em BTU/(hr·ft·°F) por 1,730735. Por exemplo, o cobre possui condutividade térmica de cerca de 401 W/(m·K), o que equivale a 401 × 0,5778 ≈ 231,7 BTU/(hr·ft·°F).
Quais são os valores de condutividade térmica dos materiais mais comuns?
A condutividade térmica varia amplamente entre os materiais:
- Cobre ≈ 401 W/(m·K)
- Alumínio ≈ 237 W/(m·K)
- Aço carbono ≈ 50 W/(m·K)
- Concreto ≈ 1,7 W/(m·K)
- Vidro ≈ 1,0 W/(m·K)
- Madeira ≈ 0,12–0,17 W/(m·K)
- Lã de vidro ≈ 0,040 W/(m·K)
- EPS (poliestireno expandido) ≈ 0,038 W/(m·K)
- Ar em repouso ≈ 0,026 W/(m·K)
Quanto maior o valor de k, mais rapidamente o material conduz calor.
O que é o valor-k e como ele se relaciona com a resistência térmica?
O valor-k (condutividade térmica) indica com que facilidade um material conduz calor — quanto menor o k, melhor o desempenho como isolante. A resistência térmica R de uma camada é calculada por R = espessura / k. Por exemplo, 100 mm de lã de rocha com k = 0,04 W/(m·K) resultam em R = 0,1 / 0,04 = 2,5 m²·K/W.
A norma ABNT NBR 15575 estabelece requisitos de transmitância térmica U (= 1/RT) para edificações residenciais, por zona bioclimática, tornando o valor-k o ponto de partida para dimensionar a espessura de isolamento necessária.
O que é cal/(s·cm·°C) e em que contexto essa unidade aparece?
O cal/(s·cm·°C) — caloria por segundo por centímetro por grau Celsius — é a unidade de condutividade térmica do sistema CGS. Um cal/(s·cm·°C) equivale a 418,4 W/(m·K), com base na caloria termoquímica (4,184 J).
Essa unidade aparece em literatura científica e tabelas de propriedades de materiais publicadas antes da adoção do SI, especialmente em física e química. Para engenharia e construção civil modernas, o W/(m·K) é a unidade recomendada.
Aviso legal
Os fatores de conversão seguem as definições do SI (1 BTU = 1.055,06 J; 1 cal = 4,184 J). Os valores são arredondados para exibição.
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