Ley enfriamiento de newton
RESUMEN
El objetivo de este práctico fue analizar la variación de temperatura de un cuerpo, su transferencia de calor. Con los datos de temperatura del agua ytiempo transcurrido se buscó encontrar un modelo matemático para el enfriamiento de una sustancia en el medio ambiente, conocido como “Ley de enfriamiento de Newton”.
INTRODUCCION
Cuando ladiferencia 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, convección y radiaciónes aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo
dT = -kS(T – T0)
dt
Donde k es el coeficiente de intercambio de calor y S es el área del cuerpo.Si la temperatura T del cuerpo es mayor que la temperatura del medio ambiente Ta, el cuerpo pierde una cantidad de calor dQ en el intervalo de tiempo comprendido entre t y t+dt, disminuyendo sutemperatura T en dT.
dQ=-m·c·dT
donde m=ρ V es la masa del cuerpo (ρ es la densidad y V es el volumen), y c el calor específico.
La ecuación que nos da la variación de la temperatura T del cuerpo enfunción del tiempo es
[pic]
Integrando la ecución obtenemos :
Ln(T – T0) = k1 – k2 * t
Aplicando Antilogaritmo obtenemos el ajuste de modelo, expresado en la siguiente ecuación:T – T0 = k1 * exp( k2*t)
T – T0 = k * exp((*t)
Montaje Experimental
En un vaso precipitado se coloco 150 cm3 de agua con alrededor 80[°C], en ella se introdujo untermómetro y se midio su temperatura cada 15, 30, 45 segundos. También se tenía un termómetro para medir la temperatura ambiente.
Resultados y Análisis
Los datos obtenidos están en la siguientetabla :
Tabla N° 1
|t (seg) | T –T0[°C] |
|75 |57 |
|90 |56 |
|105 |55,5 |
|120...
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