Pactica

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“LEY DE ENFRIAMIENTO DE LAS SUSTANCIAS”

Objetivo
Medir el cambio de la temperatura del agua en función del tiempo, cuando ésta se enfría libremente desde una temperatura mayor que la temperatura ambiente.
Introducción
Los cuerpos que se encuentran a temperatura mayor o menor que la temperatura ambiente, después de un tiempo tienden a llegar estar en equilibrio térmico con el medio que lorodea. La ley que rige ese comportamiento se le conoce como Ley de enfriamiento de Newton y está dada por: ΔT= ΔT0 e (-k t) (1)
Cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido en la unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, conveccióny radiación es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo.
 La transferencia de calor está relacionada con los cuerpos calientes y fríos llamados; fuente y receptor, llevándose a cabo en procesos como condensación, vaporización, cristalización, reacciones químicas, etc. en donde la transferencia de calor, tiene sus propios mecanismos  y cada uno de elloscuenta con sus  peculiaridades. La transferencia de calor es importante en los procesos, porque es un tipo de energía que se encuentra en tránsito, debido a una diferencia de temperaturas (gradiente), y por tanto existe la posibilidad de presentarse el enfriamiento, sin embargo esta energía en lugar de perderse sin ningún uso es susceptible de transformarse en energía mecánica por ejemplo; paraproducir trabajo, generar vapor, calentar una corriente fría, etc. 
Actividades a realizar
1. En el laboratorio el maestro colocará un termómetro en el centro del mismo para que pueda ser consultado por los integrantes del equipo para medir la temperatura ambiente, anote la temperatura. Es importante estar verificando permanentemente la temperatura ambiente y anotar cualquier cambio queocurra para utilizarlo en el experimento.
T ambiente: 26º C
2. Llene la siguiente tabla con los valores de tiempo, temperatura del agua y diferencia de temperatura y usando la ecuación (1) determine el valor de k en cada renglón.

MEDICIÓN | tSegundos | T(t)ºC | ΔT= T(t)-TA°C | Ln(ΔT)= Ln(T(t)-TA)Ln(°C) | K |
1 | 0 | 95 | 69 | 4.2341 | 0 |
2 | 17 | 94 | 68 | 4.2195 | 6.22x10^-4 |
3 | 25| 93 | 67 | 4.2046 | 8.51x10^-4 |
4 | 35 | 92 | 66 | 4.1896 | 9.16x10^-4 |
5 | 54 | 91 | 65 | 4.1743 | 7.96x10^-4 |
6 | 71 | 90 | 64 | 4.1588 | 7.61 x10^-4 |
7 | 92 | 89 | 63 | 4.1431 | 7.09 x10^-4 |
8 | 105 | 88 | 62 | 4.1271 | 7.28 x10^-4 |
9 | 124 | 87 | 61 | 4.1108 | 7.09 x10^-4 |
10 | 146 | 86 | 60 | 4.0943 | 6.81 x10^-4 |
11 | 164 | 85 | 59 | 4.0775 | 6.78 x10^-4 |
12 |186 | 84 | 58 | 4.0604 | 6.61 x10^-4 |
13 | 205 | 83 | 57 | 4.0430 | 6.58 x10^-4 |
14 | 226 | 82 | 56 | 4.0253 | 6.51 x10^-4 |
15 | 247 | 81 | 55 | 4.0073 | 6.45 x10^-4 |
16 | 272 | 80 | 54 | 3.9889 | 6.31 x10^-4 |
17 | 305 | 75 | 49 | 3.8918 | 7.75 x10^-4 |
18 | 545 | 70 | 44 | 3.7841 | 5.60 x10^-4 |
19 | 738 | 65 | 39 | 3.6635 | 5.14 x10^-4 |
20 | 990 | 60 | 34 | 3.5263 | 4.64x10^-4 |
21 | 1406 | 53 | 27 | 3.2958 | 4.15 x10^-4 |

3. Grafique
a) La diferencia de temperatura contra el tiempo

b) El logaritmo de la diferencia de T contra el tiempo

CUESTIONARIO
1. ¿Qué pasa con los intervalos de tiempo conforme la sustancia se aproxima a la temperatura ambiental?
Se dejó en reposo el recipiente con agua y los intervalos de tiempo van aumentandohasta que el agua este a temperatura ambiente, que en este caso es de 26ºC.
2. ¿Cómo explica el comportamiento anterior?
La "rapidez" de pérdida de calor, sea por conducción, convección o radiación, es proporcional a la diferencia de temperaturas, entre la del objeto y la de sus alrededores.
3. Con los resultados encontrados en forma gráfica, ¿en qué tiempo la temperatura del agua...
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