Informe Ley Del Enfriamiento De Newton

| Calor y Ondas |
Octubre 2012 | Gustavo NavarroFacultad de IngenieríaMateo Aceval Castro – mateoaceval@gmail.comRodrigo Soto López – soto.lt20@hotmail.comFelipe Valenzuela Soto – Felipe.valenzuelas1@mayor.cl |

[lay del Enfriamiento de newton– lab 4] |
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Índice
* Prefacio – pág. 3
* Métodos experimentales – pág. 4
* Resultados – pág. 6
* Discusiones –pág. 7
* Conclusión – pág. 8
* Bibliografía – pág. 9
* Anexo – pág. 10

Prefacio
A partir de esta experiencia de laboratorio, analizaremos los distintos procesos físicos para aclarar la ley del enfriamiento de Newton.
Veremos a continuación a partir del estudio de la experiencia propuesta en la clase de cátedra. La afirmación de las leyes y principios físicos.
El experimento de laley de enfriamiento de newton consiste en la medición a través de 2 instrumentos (termómetro y termocupla) de la variación de temperatura del agua con la influencia del ambiente en un tiempo determinado.
El objetivo del experimento es el estudio de las variables influyentes en la variación de temperatura de un fluido en este caso agua, y la determinación de la constante de proporcionalidad en lavariación de temperatura. En base a esto determinaremos la veracidad de la ley del enfriamiento de newton

Método Experimental
La experiencia realizada en el laboratorio consiste en el estudio de la ley de enfriamiento de newton, con respecto a la variación de la temperatura en relación del tiempo
Para la determinación de los datos y obtener resultados numéricos utilizamos los siguientesinstrumentos y materiales, que a continuación son descritos.
Materiales:
-Recipiente de vidrio precipitado: utilizando para contener el fluido (agua)
-Agua: objeto de estudio
Instrumentos:
-Termómetro: objeto utilizado para la temperatura a través del fenómeno de la dilatación
-Termocupla: o termopar, se utiliza para medir la diferencia de temperatura a través del voltaje

La experienciaconsistió en contener el agua en un vaso precipitado a una temperatura inicial, que posteriormente será medida por 2 instrumentos (termómetro y termocupla) en distintos tiempos, primero cada 30 segundos, luego cada 1 minutos y finalmente cada 5 minutos. Con los cuales se determinara la variación de temperatura
A partir de esta experiencia procederemos a determinar la constante de proporcionalidad dela ecuación de la ley del enfriamiento de Newton.
Para obtener los datos fue necesario hacer unas serie de cálculos, que a continuación serán descritas las formulas que corresponden a la obtención de aquellos datos dependientes de otros para ser calculados.

La temperatura del agua en función del tiempo está dada por la siguiente ecuación.
Temperatura= Tf=T0*e-α*t , α=coeficiente deproporcinalidad , t=tiempo

En esta experiencia con los datos obtenidos los siguientes gráficos, que representan relaciones entre el tiempo y la temperatura del agua o el logaritmo natural de ella.

Ahora linealizaremos la ecuación de la temperatura en función del tiempo, para de esta manera mediante los datos obtenidos en la experiencia de laboratorio determinar el coeficiente de proporcionalidadTf=T0*e-α*t
Aplicamos logaritmo natural para dejar la ecuación de forma lineal, y así dejar la ecuación de la ley del enfriamiento de Newton semejante a la ecuación de la línea de tendencia de los gráficos presentados anteriormente
ln⁡(Tf)=lnT0-α*t+ln⁡(e)
ln⁡(Tf)=lnT0-α*t, ecuación linealizada
Se puede apreciar que esta ecuación es “semejante” a la de la línea de tendencia de los gráficosy=mx+c
y = -0,0133x + 4,3782
ln⁡(Tf)=lnT0-α*t
Podemos observar que y=ln(Tf) ;m=-α ;x=t ; c=ln⁡(T0)
Con los que se infiere que -α= -0,0133
De esta manera se logra determinar el coeficiente de proporcionalidad que en este caso, en las condiciones que fue realizada la experiencia.
α=0,0133=1.3*10-2

Discusiones
Dentro de los resultados numéricos más importantes determinados mediante...