¿Cómo los cambios en la temperatura exterior se traducen en temperaturas interiores?

Lo siento, pero tu pregunta no está clara. ‘Dentro’ – ‘Fuera’ de qué? ¿Una caja de metal? ¿Caja de cartón? ¿Una casa? ¿Qué tipo de techo? ¿Qué tipo de ventilación? Tales entradas son necesarias para una respuesta apropiada.

Hace unos años, vivía en una casa que tenía un techo de tejas.

Hay pequeñas brechas entre las tejas a través de las cuales el aire entraba constantemente en mi hogar, con el resultado, la temperatura dentro de mi hogar siempre fue aproximadamente 4 ° C menos que la temperatura exterior. Los visitantes solían comentar: “¡Ah, es como el aire acondicionado!” y así. Nunca tuve un fanático, ya que el interior de mi casa nunca se calentó incluso en verano. La caída de 10 ° C en el exterior entre el día y la noche generalmente resultó en una caída de alrededor de 6 a 8 grados en el interior, poco después de la puesta del sol, pero alrededor de la medianoche o alrededor de la misma, la caída de temperatura también es de 10 grados en el interior; todo el tiempo manteniendo la diferencia entre el exterior y el interior de alrededor de 4 ° C. Esto se debe a que tanto los azulejos como las paredes de la casa retuvieron el calor por un tiempo.

Ahora he cambiado a un techo de RCC y en los meses de verano la temperatura siempre es aproximadamente 4 ° C más que la temperatura exterior. Tengo un ventilador en cada habitación ahora. Entonces, de nuevo, si mantengo las ventanas abiertas, hay algo de circulación de aire en las habitaciones y la temperatura desciende en aproximadamente 2 ° C o algo así después de un tiempo. Y la caída de 10 ° C en el exterior no hace una diferencia en el interior durante aproximadamente una hora aproximadamente; después de lo cual desciende lentamente para alcanzar los 4 ° C más que el exterior alrededor de las 3:00 o 4:00 AM. Esto se debe a que el techo es sólido y retiene el calor durante más tiempo. (Es posible que haya notado que, cuando ingresa a una habitación en un día caluroso y enciende el ventilador de techo, inicialmente obtendrá aire caliente)

Entonces, como pueden ver, si estamos hablando de una casa, entonces todas estas cosas son importantes, como qué tipo de techo, qué tan grandes son las ventanas, si están cerradas o abiertas, qué tan alto es el techo, etc.

Si hay un sistema de calefacción o aire acondicionado con control termostático, funcionando dentro de su capacidad, entonces la temperatura interior no cambiará mucho (al menos en la habitación donde se encuentra el termostato), generalmente con los sistemas más antiguos, el sistema se enciende y apaga para mantener Una temperatura dentro de unos pocos grados.
Si el calentador o el aire acondicionado funcionan a su máxima capacidad (como en los extremos más allá de las temperaturas de diseño de la casa), o si hay una fuente de calor fija como muchas computadoras, entonces el cambio en la temperatura interior hará un seguimiento del exterior: Cambiará por 10 grados. Pero hay un retraso: una casa tiene una cierta capacidad térmica, y lleva tiempo para calentarse o enfriarse. Si la casa está bien aislada y tiene una gran capacidad térmica, puede tardar varios días en enfriarse, por lo que la temperatura interior hará un seguimiento de la temperatura exterior promedio, no de la temperatura instantánea.

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La diferencia de temperatura entre ‘afuera’ y ‘adentro’ se debe a la calidad del aislamiento entre las dos variables.

El calor tiende a gravitar hacia el frío (regla básica), así que si hace frío afuera, y su ventana está abierta, el calor de su habitación intentará calentar el aire en la calle (¡dudo que sus padres estén muy impresionados!).

La pregunta del subconjunto relacionada con una diferencia de 10 grados no se puede responder fuera de contexto: ¿estamos hablando de Fahrenheit o Absoluto? – y la calidad del aislamiento determina la velocidad del cambio de temperatura.

El proceso ‘en los extremos’ tiene exactamente los mismos criterios para la velocidad de cambio.

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La temperatura interior se rige por dos cosas: primero, la cantidad de calor que se suministra (mediante un calentador, etc.) y la cantidad de calor que se disipa hacia el exterior.

La tasa de transferencia es directamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre el interior. Entonces, por ejemplo, si la diferencia entre el interior y el exterior es 0, entonces la transferencia de calor será cero. Si hay una diferencia de 5 grados, la transferencia de calor será la mitad que si la diferencia fuera de 10 grados. En este punto, debo decir, que este es un modelo muy simplificado. El modelo completo de una casa haría que mi cerebro se derritiera.

Si todo lo que sabemos es que una cierta temperatura en el exterior, el interior es una cierta temperatura, no tenemos suficiente información para resolver el problema. Lo que sí sabemos es cuál es la diferencia de temperatura. Si supiéramos cuánto calor se suministra en el interior para mantener esa diferencia, entonces podemos averiguar cuánto calor se transfiere al exterior, y podemos escalar esa transferencia de calor en función de un cambio en el diferencial de calor.

Determinar la cantidad de calor que se suministra es bastante fácil si observa su factura de calefacción. Habrá algún otro calor suministrado o no por el sol, e incluso un poco de su propio cuerpo. Pero luego encontramos que tenemos un problema. La cantidad de calor que suministra el calentador se basa en la frecuencia con la que el calentador está encendido. Normalmente usamos un termostato que enciende o apaga los calentadores para mantener una temperatura interior estable. Entonces, a menos que el calefactor esté funcionando a su máxima capacidad en todo momento, el interior no se enfriará por debajo de la temperatura establecida porque solo se encenderá y suministrará calor adicional cuando sea necesario.

Entonces, la respuesta corta es que en las casas modernas con capacidad de calefacción excesiva, la temperatura interior no varía con la temperatura exterior. En los casos en que el calentamiento es constante y en un valor fijo, el diferencial de temperatura será proporcional al cambio en las temperaturas exteriores (cuando se mide en una escala de kelvin)

En realidad, la medición empírica de esto será más precisa que hacer los cálculos matemáticos, porque hay cosas como fugas de aire, radiación, convección y similares que serán muy difíciles de modelar con precisión.

La forma en que las condiciones externas afectan la temperatura en un edificio depende de varios factores. No solo la temperatura exterior, sino la velocidad del viento y la cantidad de energía radiante solar que cae en un edificio son importantes. La velocidad del viento afecta la velocidad de transferencia de calor y la radiación solar es una segunda fuente de entrada de calor aparte de la temperatura exterior. En cuanto al edificio, la calidad y la cantidad de su aislamiento afectan la transferencia de calor a través de las paredes, la cantidad de vidrio afecta la cantidad de radiación que entra y sale, y las fugas de calor debidas a la transferencia de aire cuando se filtran puertas, ventanas u otras cosas. aire.

Estas son todas las cuestiones pasivas. Luego está el sistema de calefacción o refrigeración del edificio. Cuando se operan junto con un termostato, estos sistemas a menudo pueden controlar la temperatura de un edificio dentro de unos pocos grados. La cantidad de energía que utilizarán depende de todos los elementos pasivos mencionados anteriormente, pero generalmente están diseñados para un control de temperatura bastante estricto.

Su pregunta TOTALMENTE depende de qué tan bien se haya construido el edificio. Los contratistas instalan “Aislamiento Térmico” dentro de las paredes. Si “hicieron un buen trabajo” e instalaron mucho, entonces los cambios en la temperatura exterior pueden demorar SEMANAS antes de que el calor del interior de la casa se pierda a través de las paredes. Sin embargo, si fueran contratistas de mala calidad, el calor del interior de un edificio puede atravesar las paredes RÁPIDAMENTE, y en minutos u horas, la temperatura interna puede descender a prácticamente la misma temperatura que en el exterior.

Otro factor es el sol, el aislamiento del edificio, el tamaño del espacio interior, el color de las paredes, la orientación de las paredes, el tipo de techo. Una y otra y otra vez.

La pregunta realmente no puede ser respondida.

En general, si la temperatura exterior cambia, hacia arriba o hacia abajo, el interior seguirá más o menos. la tasa es lo que no se puede predecir sin muchos más datos.

pero el sol es una fuente de calor independiente de la temperatura del aire exterior o interior y, por lo general, es un factor más importante, si está presente.

ya que controlamos el interior, no lo hacemos, aislamos, enfriamos, calentamos, etc.

por ejemplo, llega a cien donde vivo, nos construimos una gran masa térmica en la casa, de modo que cuando está a 100 grados F afuera hay 70 grados F dentro de la casa.

ya que calentamos esa masa térmica cuando está 40 por debajo de F afuera, adentro, estamos a 70 grados F

así que en realidad no hay correlación porque controlamos el interior. manteniéndolo estable a 70 grados F.