Enfriamiento de newton

Enfriamiento de newton

1.-OBJETIVOS
Determinar la constante k de la ley del enfriamiento de newton.
Determinar la ecuación experimental de la ley del enfriamiento de newton.
Realizar una gráficaexperimental ya ajustado de variación de temperatura en función del tiempo.

2.-FUNDAMENTO TEÓRICO
Se denomina enfriamiento newtoniano a 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 , es proporcional a la diferencia entre la temperaturainstantánea del cuerpo y del ambiente .
(1)
Donde k es una constante de proporcionalidad.
Integrado la ecuación (1) se tiene:



Despejando se tiene:
(2)
Realizando cambio de variable se tiene:(3)
(4)
(5)
(6)
Remplazando (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) determinaremospares de datos experimentales de tipo y temperatura de un sistema que se enfría ,luego con la ecuación (3)y (4)determinaremos pares de datos experimentales de x e y , graficando los pares de datosexperimentales se obtiene un curva exponencial decreciente , también, es posible realizar una prueba de significancia , para eso, finalizamos la ecuación (2) con logaritmos

(8)
Realizando elcambio de variable
(9)
(10)
(11)
(12)
Remplazando (12),(11),(10),(9)en (8)se tiene (13)
La ecuación (13) muestra que los pare de datos “x” e “y” se comportaran de formalineal. Usualmente, se realiza este estudio para casos en los cuales uno de los reservorios se considera infinito. Esto implica que, a los fines de análisis experimental, la temperatura de dichoreservorio (por lo general, el aire del laboratorio) se considera constante.
2.1.- VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE LA LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON
Realizando una prueba de significancia se tiene el valor de “a”...