Arsip untuk Selasa, 22 Juli 2025

• Aislantes y coeficiente U — Cómo atrapar el calor sin freírte ni congelarte

  Dibuat oleh: roberto.c.alfredo di physics pada 22 Jul 2025, 03.48

  1. ¿Para qué sirve el coeficiente U? 🏠🔥❄️

  Cuando hay diferencia de temperatura, se fuga calor. El coeficiente global de transferencia \(U\) responde: ¿cuánto calor por segundo atraviesa esta pared/ventana por cada metro cuadrado y por cada grado de diferencia?

  \[ \dot Q = U\,A\,\Delta T . \]

  • \(U\) bajo ⇒ buena chamarra térmica. 🧥
  • \(U\) alto ⇒ camiseta de red… brrr. 🥶

  Símbolo	Significado	Unidades
  \(U\)	Coeficiente global de transferencia de calor	\(W\,m^{-2}\,K^{-1}\)
  \(A\)	Área del elemento	\(m^{2}\)
  \(\Delta T\)	Diferencia de temperatura a través del elemento	K

  Si no viste el bloque “Transferencia de calor”: \(U\) empaqueta conducción + convección superficial (+ radiación si importa) en un número único.

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  2. De \(R\) a \(U\) y viceversa 🔄

  Cada capa ofrece una resistencia térmica \(R\) (cuanto más grande, mejor bloqueo). Para una sola capa homogénea de espesor \(L\) y conductividad \(k\):

  \[ R = \frac{L}{k} . \]

  Varias capas en serie (incluidas las “películas” de aire interior / exterior con coeficientes \(h_i,\,h_o\)):

  \[ R_{\text{tot}} = \frac{1}{h_i} + \sum_j \frac{L_j}{k_j} + \frac{1}{h_o} . \]

  El coeficiente global:

  \[ U = \frac{1}{R_{\text{tot}}} . \]

  Regla mental: \(R\) grande ⇔ \(U\) pequeño. Dobla \(R\) ⇒ mitad de \(U\).

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  3. Materiales comunes 📊

  Valores típicos a temperatura ambiente y seco. (Los reales varían con densidad, humedad, etc.)

  Material	\(k\) \([W\,m^{-1}\,K^{-1}]\)	\(R\) por \(1\,cm\) \([m^{2}\,K\,W^{-1}]\)
  Espuma poliuretano cerrada	\(0{,}025\)	\(0{,}40\)
  Lana mineral	\(0{,}045\)	\(0{,}22\)
  Madera (pino)	\(0{,}12\)	\(0{,}083\)
  Vidrio	\(1{,}0\)	\(0{,}010\)
  Aluminio	\(205\)	\(5\times10^{-5}\)

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