Experimento termodinamica enfriamiento de un cuerpo

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Estudio experimental del enfriamiento de un cuerpo
Ana Ojeda Escuela de Educación Técnica Nº3, Florencio Varela, Buenos Aires

Mediante la experimentación estudiamos la variación de temperatura deun cuerpo que se enfría hasta alcanzar la temperatura del medio circundante. Analizamos los resultados usando métodos gráficos, en el marco de la ley de enfriamiento de Newton. Introducción IsaacNewton (1641-1727) es reconocido por sus numerosas contribuciones a la ciencia. Entre otras cosas estudió el movimiento y estableció las leyes de la dinámica, enunció la ley de la gravitación universal,explicó la descomposición en colores de la luz blanca cuando pasa por un prisma, etcétera. A los 60 años de edad, aceptó un puesto como funcionario nacional y se desempeñó como responsable de la Casade Moneda de su país. Allí tenía como misión controlar la acuñación de monedas. Probablemente se interesó por la temperatura, el calor y el punto de fusión de los metales motivado por suresponsabilidad de supervisar la calidad de la acuñación. Utilizando un horno a carbón de una pequeña cocina, Newton realizó el siguiente experimento. Calentó a rojo un bloque de hierro. Al retirarlo del fuego locolocó en un lugar frío y observó como se enfriaba. Sus resultados dieron lugar a lo que hoy conocemos con el nombre de ley de enfriamiento de Newton, que se describe como:
dT = −k (T − To ) dt(1)

donde la derivada de la temperatura respecto del tiempo dT/dt representa la rapidez del enfriamiento, T es la temperatura instantánea del cuerpo, k es una constante que define el ritmo delenfriamiento y To es la temperatura del ambiente, que es la temperatura que alcanza el cuerpo luego de suficiente tiempo.[1] Si un cuerpo se enfría a partir de una temperatura inicial Ti hasta una To, laley de Newton puede ser válida para explicar su enfriamiento. La ecuación:
T − To = (Ti − To )e − kt

(2)

que es la solución de (1), podría representar la evolución de la temperatura.[1]...
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