La conductividad térmica aparece en diferentes unidades según la industria y la región: la ingeniería y física basadas en SI usan vatios por metro-kelvin (W/(m·K)), la construcción y HVAC de EE. UU. usan BTU por hora-pie-°F, y algunas referencias más antiguas usan la unidad CGS basada en calorías. Todas miden la misma propiedad subyacente del material — qué tan fácilmente se mueve el calor a través de una sustancia — solo escaladas de forma diferente. Este artículo explica cómo se relaciona cada unidad con la unidad base SI y cómo la conductividad térmica se conecta con el más familiar valor R.
W/(m·K) es el hilo conductor común
Cada unidad de conductividad térmica en este convertidor se reduce a un múltiplo de W/(m·K), la unidad base SI. Representa la tasa de flujo de calor a través de una losa de material de 1 metro de espesor, por metro cuadrado de área de sección transversal, para una diferencia de temperatura de 1 kelvin a través de ella. Una vez que cada unidad se expresa en W/(m·K), convertir entre cualquier par — digamos, cal/(s·cm·°C) directamente a BTU/(hr·ft·°F) — es un solo paso de multiplicar y luego dividir a través de esa base común, el mismo patrón usado por el Convertidor de Unidades general de este convertidor.
Por qué la construcción de EE. UU. todavía usa BTU/(hr·ft·°F)
Los códigos de construcción de EE. UU., los cálculos de carga de HVAC y la mayoría de los fabricantes de aislamiento estadounidenses publican la conductividad térmica (y su inversa, el valor R) en unidades imperiales porque eso es sobre lo que se construye el cuerpo histórico de estándares de construcción y especificaciones de equipos. Un material calificado en 1.7307 W/(m·K) y uno calificado en 1 BTU/(hr·ft·°F) son físicamente idénticos — el número solo depende de qué sistema de unidades se usó al escribir la ficha técnica. Los ingenieros que trabajan en proyectos internacionales frecuentemente necesitan convertir entre ambos al reconciliar materiales fabricados en EE. UU. con cálculos de diseño basados en SI.
Conductividad térmica vs. valor R
La conductividad térmica (valor k) mide qué tan bien un material conduce el calor por unidad de espesor; el valor R mide qué tan bien un espesor específico de ese material resiste el flujo de calor. Están inversamente relacionados y también dependen del espesor: R = espesor ÷ k. Un material con un valor k bajo (como la fibra de vidrio a 0.04 W/(m·K)) necesita menos espesor para lograr un valor R dado que un material con un valor k más alto. Usa la Calculadora de Valor R una vez que conozcas el espesor y el valor k de un material para encontrar su valor R de aislamiento, o la Calculadora de Calor Específico y la Calculadora de Transferencia de Calor para cálculos relacionados de flujo de calor.