Este estudio presenta un modelo avanzado de resistencias térmicas y enfoque de modelo de capacidades de calor (modelo RC), aplicado a un calorímetro cutáneo personalizado para la caracterización in vivo del comportamiento térmico localizado de la piel. El dispositivo integra un sensor de flujo de calor y un termostato programable, y es capaz de medir el flujo de calor, la capacidad de calor, la resistencia térmica interna y la temperatura subcutánea de la piel, tanto en condiciones de reposo como de ejercicio. El modelo, refinado a través de una extensa validación experimental, incorpora la piel como parte del sistema y se adapta a tres modos de operación: base de calibración, aire ambiente y contacto directo con la piel. Las simulaciones se utilizan para analizar la dinámica del flujo de calor, optimizar los parámetros de control y validar las expresiones analíticas. En condiciones de reposo, el modelo permite la estimación de la capacidad de calor y la resistencia térmica de la piel. Durante el ejercicio, permite la determinación del flujo de calor y las variaciones de temperatura interna utilizando expresiones simplificadas. El sistema demuestra una alta sensibilidad (195,5 mV/W) y proporciona un método robusto y no invasivo para extraer parámetros térmicos médicamente relevantes de un área de piel de 2 x 2 cm.