Jbnajkbs

IVERSIDAD IBEROAMERICANA
DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
UNICIT
DIRECCION DE CIENCIAS BASICAS

Sesión Nº1
LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON

Objetivos.1) Estudiar el enfriamiento de un sistema formado por un vaso de vidrio, agua y un termómetro.
2) Comparar la forma en que un sistema absorbe calor y cómo lo entrega al ambiente.

Introducción.Si un cuerpo se encuentra a una temperatura superior a la del ambiente, tiende a enfriarse. La forma de enfriarse dependerá de diferentes condiciones, por ejemplo, del área, material y color de lasuperficie del cuerpo en contacto con el ambiente, la naturaleza del cuerpo, de las corrientes de aire, etc.

Si las condiciones ambientales (temperatura y presión) y la naturaleza del cuerpo nosufren modificaciones, éste se enfría siguiendo la llamada “Ley de enfriamiento de Newton”, la cual expresa que la variación de temperatura (T) del cuerpo con respecto al tiempo (t), es directamenteproporcional a la diferencia de temperatura del cuerpo (T) con la del ambiente (TA):

, (1.1)
donde k es una constante característica de cada sistema (cuerpo) y T la temperatura del cuerpo(variable en el tiempo hasta alcanzar la temperatura ambiente).

Al integrar la ecuación (1.1) resulta:

, (1.2)

siendo TI la temperatura inicial del sistema.

En la Fig. #1.1 se muestragráficamente el decaimiento de la temperatura, T, de un cuerpo que se enfría en función del tiempo, t, transcurrido.

Fig. #1.1. Representación gráfica de la ley de enfriamiento de Newton.

Materiales.• Un Vaso precipitado
• Un Termómetro
• Un Cronómetro
• Un Calefactor eléctrico

Actividades.

i) Mantenga el termómetro sumergido en un vaso con agua, de modo que no toque el fondo y semantenga fijo (suspendido en el aire).
ii) Mida la temperatura inicial del sistema, comience a calentar el sistema y haga funcionar el cronómetro. Anote la temperatura cada 30 segundos hasta que...