Ley de enfriamiento de Newton

“Calor Específico”
Ley de Enfriamiento de Newton
OBJETIVO:
Medir la variación de la temperatura de una sustancia en función del tiempo, desde que se encuentra a su máxima temperatura hasta quellega a temperatura ambiente.
INTRODUCCIÓN:
Cuando existen cuerpos que presentan una temperatura mucho mayo o menor que la temperatura ambiente, éstas al cabo de un tiempo tienden a llegar a unequilibrio térmico con el medio que las rodea, a este comportamiento se le llama “Ley de Enfriamiento de Newton” dicha ley enuncia que:
Cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medioambiente no es demasiado grande, el calor transferido por unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación, es aproximadamente proporcional a la diferencia detemperaturas entre el cuerpo y dicho medio externo, siempre y cuando este último mantenga constante su temperatura durante el proceso de enfriamiento.
Esta ley describe que la razón de pérdida de calor deun cuerpo es proporcional a la diferencia entre la temperatura del cuerpo y el medio ambiente que lo circunda. Se expresa de la siguiente forma:Donde a es el coeficiente de intercambio de calor y S el área superficial del cuerpo que se encuentra expuesta al medio ambiente.
Si la temperatura del cuerpo es mayor que la ambiental, entoncesdeberá experimentar una pérdida de calor, la cual será proporcional a la diferencia de temperaturas, podemos expresar esto en forma diferencial como:Donde m es la masa del cuerpo y Ce su calor específico, el signo menos indica una pérdida calorífica. Podemos combinar las ecuaciones anteriores en una forma simplificada:Donde k es una constante de proporcionalidad conocida como parámetro de enfriamiento y TA es la temperatura ambiente, que se supone siempre es constante. Resolviendo esta ecuación...