ENFRIAMINETO DE NEWTON

ENFRIAMINETO DE NEWTON

Objetivo
Determinar la constante k de la ley del enfriamiento de newton
Determinar la ecuación experimental de la ley del enfriamineto de newton
Realizar un graficaexperimental y ajustado de variación de temperatura en función del tiempo.

Fundamento teórico
Se denomina enfriamiento de newtoniano aquel proceso de enfriamiento que sigue una ley determinadaexperimentalmente por Isaac newton, según la cual la velocidad de enfriamiento de un cuerpo cálido en un ambiente más frio cuya temperatura es tfs es proporcional a la diferencia entre la temperatura instantáneadel cuerpo y del ambiente.
(1)
Donde k es una constante de proporcionalidad.
Integrando la ecuación (1) se tiene:


Despejando T se tiene
(2)
Realizando cambio de variable se tiene:
(3)
(4)
(5)
(6)Reemplazando 6, 5, 4, 3 en 2 se tiene:
(7)
La ecuación 7 corresponde a una función exponencial con la finalidad de validar la ecuación 2 determinaremos pares de datos experimentales de tiempo ytemperatura de un sistema que se enfría luego con la ecuación 3 y 4 determinaremos pares de datos experimentales x e y , graficando los pares de datos experimentales se obtiene una curva exponencialdecreciente, también, es posible realizar una prueba de significancia, para esto, lineal izamos la ecuación 2 con logaritmos.


Realizando cambio de variable
(9)
(10)
(11)
(12)
Reemplazando 12, 11, 10, 9 en(13)
La ecuación 13 muestra que los pares de datos X e Y se comportan de forma lineal. Usualmente se realiza este estudio para casos en los cuales uno de los reservorios se considera infinito.Esto implica que a los fines del análisis experimental, la temperatura de dicho reservorio (por lo general el aire del laboratorio )se considera constante.
Validación experimental de la ley deenfriamiento de newton.
Realizando una prueba de significancia se tiene el valor de “a” experimental y el valor de A nominal dada por la ecuación 11.
Planteamiento de hipótesis:
Hipótesis nula. El valor de A...