Transferencia de calor y aislamiento – mantener caliente una casa
Ciencias naturalesEnergíaEdades 13–14
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Inicia sesión para usarUna casa pierde calor por las paredes, el techo, las ventanas, el suelo y las rendijas. Elige aislar paredes y techo, vidrio simple o doble y sellar rendijas; ajusta la temperatura exterior, la potencia del calefactor y el termostato. Observa la gráfica temperatura–tiempo durante 24 horas, el calor perdido por cada parte y la energía y el coste diarios. Un experimento aparte compara varillas de cobre, aluminio, acero, madera y plástico con chinchetas pegadas con cera en agua caliente.
Lección: Transferencia de calor por conducción, convección y radiación; conductores y aislantes térmicos; ahorro de energía en casa
Qué muestra
El calor siempre pasa de un lugar más caliente a otro más frío. Una casa con calefacción pierde energía por conducción a través de paredes, techo, suelo y vidrio, por convección cuando el aire caliente escapa por las rendijas y por radiación, que el vidrio bajo emisivo refleja hacia dentro. El valor U de cada parte indica cuántos vatios atraviesan un metro cuadrado por cada grado de diferencia, así que los días fríos exigen más energía. La lana mineral, el aire atrapado, la madera y el plástico conducen mal el calor; los metales lo conducen bien. El modelo trata la casa como un solo bloque.
Cómo usarla
Pulsa Iniciar y observa la línea roja mientras el termostato enciende y apaga el calefactor. Cambia Paredes, Techo, Ventanas o Sellar rendijas y compara las barras y los kWh al día. Pulsa Calefacción: sí para apagarla y ver lo rápido que se enfría la casa. Reiniciar guarda la ejecución anterior como línea gris. En Varillas conductoras, cambia la Temperatura del agua y compara cuántas chinchetas caen.
Parámetros que puedes cambiar
- Vista Casa, Experimento de varillas conductoras
- Paredes Ladrillo, sin aislar, Con lana mineral
- Techo Sin aislar, 27 cm de aislante
- Ventanas Vidrio simple, Doble acristalamiento, Doble acristalamiento bajo emisivo
- Sellar rendijas (contra corrientes)
- Temperatura exterior -10–20 °C
- Potencia del calefactor 0–15 kW
- Temperatura del termostato 16–24 °C
- Precio de la electricidad 0,05–0,5 $/kWh
- Temperatura del agua caliente (varillas) 60–100 °C
Preguntas para explorar
- ¿Qué parte de la casa sin aislar pierde más calor y por qué?
- ¿Por qué el doble acristalamiento mantiene una habitación más caliente que el vidrio simple?
- ¿Por qué los mangos de las sartenes suelen ser de madera o plástico y no de metal?
