informe



UNIVERSIDAD AUTÓNAMA DE MÉXICO





FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA



INFORME DE PROYECTO EXPERIMENTAL
(LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON)





ERIK LEONARDO CERVANTES BESNIER


16/10/14






RESUMEN:
Se comprobó que, los procesos de transferencia de calor a través de la determinación experimental de la ecuación empírica que relaciona la temperatura de enfriamientode una cantidad de sustancia con respecto al medio, así como la velocidad de enfriamiento de los diferentes materiales en estudio.
Esto pudo confirmarse ya que en el resultado de los 3 materiales ocupados (vidrio, aluminio,PET) hubo una relación de la temperatura de enfriamiento, con respecto a su medio, ya que se ocupó un sistema que no afecto su entorno y su temperatura.






ABSTRACT:
It wasfound that the heat transfer processes through the experimental determination of the empirical equation relating the cooling temperature of a quantity of substance with respect to the medium, and the cooling rate of the different materials under study.
This was confirmed as the result of the 3 busy materials (glass, aluminum, PET) had a ratio of the cooling temperature with respect to theirenvironment, and a system that does not affect its environment and its temperature is held.










INTRODUCCIÓN
 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 unode ellos cuenta con sus  peculiaridades. La transferencia de calor es importante en los procesos, porque es un tipo de energía que se encuentra en transito, 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;para producir trabajo, generar vapor, calentar una corriente fría, etc. En virtud de lo anterior es importante hacer una introducción al conocimiento de los procesos de transferencia de calor a través de la determinación experimental de la ecuación empírica que relaciona la temperatura de enfriamiento de una cantidad de sustancia con respecto al medio.Experimentalmente se puede demostrar y bajo ciertas condiciones obtener una buena aproximación a la temperatura de una sustancia usando la Ley de Enfriamiento de Newton. Esta  puede enunciarse de la siguiente manera: La temperatura de un cuerpo cambia a una velocidad que es proporcional a la diferencia de las temperaturas entre el medio externo y el cuerpo.Suponiendo que la constante de proporcionalidad es la misma ya sea que la temperatura aumente o disminuya, entonces la ecuación diferencial de la ley de enfriamiento es:
(1)

 
Donde:
    T = Temperatura de un cuerpo
                                     t = tiempo
          Tm = Temperatura del medio ambiente
   
Procediendo a la solución de la ecuación (1) y separando variables
 
(2)
      
 integrando cada miembro de la ecuación
 
(3)

 
Obtenemos
 
(4)

 
y por tanto la ecuación inversa es;
 
(5)
     
 
(6)
     
Si:
(7)
            
 
(8)
    
 
(9)
        
 
Un termómetro marca la temperatura de un sistema igual a 60°C., se mide también la temperatura del medio la cual es de 20°C. El sistema se empieza a enfriar y tres minutos después se encuentra que el termómetro marca 55°C. se desea predecir la lectura del termómetro para varios tiempos posteriores, por lo tanto se requiere determinar la ecuación del enfriamiento en función de los valores dados.
 
Representemos por "T" (°C.) la temperatura marcada por el termómetro, al tiempo "t" (min.). Los datos indican que cuando t = 0.0; T = 60.0, y cuando t = 2.0 min., T = 55°C.
 
De acuerdo con la ecuación (9) de la ley de...