Enfriamiento de un cuerpo

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Introducción
El nombre de Isaac Newton (1641-1727) es ampliamente reconocido por
sus numerosas contribuciones a la ciencia. Probablemente se interesó por la
temperatura, el calor y el punto defusión de los metales mot ivado por su
responsabilidad de supervisar la calidad de la acuñación mientras fue
funcionario de la casa de la moneda de Inglaterra. Newton observó que al
calentar al rojoun bloque de hierro y tras ret irarlo del fuego, el bloque se
enfriaba más rápidamentre cuando estaba muy caliente, y más lentamente
cuando su temperatura se acercaba a la temperatura del aire. Susobservaciones dieron lugar a lo que hoy conocemos con el nombre de ley de
enfriamiento de Newton. La ley de enfriamiento de Newton se escribe como:
dT = -k (T – To) (1)
dt
donde la derivada de latemperatura respecto al t iempo dT/dt representa la
rapidez del enfriamiento, T es la temperatura instantánea del cuerpo, k una
constante que define el ritmo de enfriamiento y To es la temperaturaambiente, que es la temperatura que alcanza el cuerpo luego de suficiente
t iempo.
Nuestra tarea en este trabajo es estudiar si la mencionada ley se ajusta a
la observación en el caso delenfriamiento de un termómetro de mercurio.
Si el cuerpo se enfría a part ir de una temperatura Ti hasta To y la ley de
enfriamiento de un cuerpo es válida, la ecuación:
T – To = (Ti – To) e-kt (2)
deberáser adecuada para representar la evolución de la temperatura, dado que
esta ecuación es solución de (1).
Método experimental
El cuerpo en estudio es un termómetro de mercurio que mide entre –10
ºCy 110 ºC con una resolución de 1 ºC. Para el experimento calentamos agua
hasta que el punto de ebullición y la colocamos en un termo. Sumergimos el
termómetro en el agua y esperamos a que la lecturasea la máxima posible; en
nuestro caso: Ti = 76 ºC. Sacamos el termómetro del agua, lo secamos y
comenzamos la lectura y el registro de su temperatura en función del t iempo.
Al comienzo del...
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