Ley enfriamiento newton

Ley del enfriamiento de Newton
Que es
En que consiste
Como se aplica

1. LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON
Newton estudió el fenómeno de la transferencia de calor y demostró que en el enfriamiento de cuerpos que no están demasiado calientes se cumple una ley sencilla. Según ésta ley empírica la razón con que cambia la temperatura de un objeto es proporcional a la diferencia entre su temperatura yla del medio que le rodea, que es la temperatura ambiente. Si la temperatura de un cuerpo es y la temperatura del ambiente que lo rodea , encontró experimentalmente que el calor perdido, Q, por el cuerpo en un tiempo t es

*

Esta es denominada ley de enfriamiento de Newton. Ahora sabemos que es solo aproximadamente cierta, y en el supuesto de que no sea demasiado grande.
Al ser aplicada solopara diferencias de temperatura no muy grandes y contener un sustento experimental y no teórico, Newton demuestra inconsistencias en la formulación de dicha ley. Es importante ver que esta ley contempla los efectos combinados de la conducción, convección y radiación.
Conclusiones
Se estudió la ley de enfriamiento de Newton, la cual hallada de manera empírica completamente, permite hallar perdidaspor calor entre un objeto caliente y el medio, cuando la diferencia en temperaturas es pequeña. El principal inconveniente de ésta ley proviene del hecho, en que involucra procesos de transferencia de calor por conducción, convección y radiación.

Bibliografía
 D. HALLIDAY, R. RESNICK, Física Parte I y II, Ed. John Wiley & Sons, inc., 1966.
 R. SERWAY, R. BEICHNER. Física Vol 1 y 2. 5 °Edición McGRAW HILL. 2002.

Enfriamiento newtoniano
Se denomina enfriamiento newtoniano a aquel proceso de enfriamiento que sigue una ley determinada experimentalmente por Isaac Newton, según la cual la velocidad de enfriamiento de un cuerpo cálido en un ambiente más frío cuya temperatura es Tm, es proporcional a la diferencia entre la temperatura instantánea del cuerpo y del ambiente.
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donde res una constante de proporcionalidad.
Esta expresión no es muy precisa y se considera tan sólo una aproximación válida para pequeñas diferencias entre T y Tm. En todo caso la expresión superior es útil para mostrar como el enfriamiento de un cuerpo sigue aproximadamente una ley de decaimiento exponencial:

Esta expresión resulta de resolver la ecuación diferencial (1).
Una formulación más precisadel enfriamiento de un cuerpo en un medio necesitaría un análisis del flujo de calor del cuerpo cálido en un medio inhomogéneo de temperatura. La aplicabilidad de esta ley simplificada viene determinada por el valor del número de Biot.
En la actualidad el enfriamiento newtoniano es utilizado especialmente en modelos climáticos como una forma rápida y menos cara computacionalmente de calcular laevolución de temperatura de la atmósfera. Estos cálculos son muy útiles para determinar las temperaturas así como para predecir los acontecimientos de los fenómenos naturales.

El Número de Biot (Bi) es un número adimensional utilizado en cálculos de transmisión de calor en estado transitorio. Su nombre hace honor al físico francés Jean Baptiste Biot (1774-1862) y relaciona la transferencia de calorpor conducción dentro de un cuerpo y la transferencia de calor por convección en la superficie de dicho cuerpo.
Señalar que el número de Biot tiene numerosas aplicaciones, entre ellas su uso en cálculos de transferencia de calor en disipadores por aletas.
[editar] Definición
El número de Biot se define como:

En donde:
* h es el coeficiente de transferencia de calor en la superficie en W/m2K.También llamado coeficiente de película.
* L es una longitud característica en m, definida generalmente como el volumen del cuerpo dividido por su superficie externa total.
* k es la conductividad térmica del material del cuerpo W/mK.
El significado físico del número de Biot puede entenderse imaginando el flujo de calor desde una esfera caliente sumergida al fluido que la rodea. El flujo de...