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“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

INTEGRANTES: Chávez Silva Doris

Cieza Peralta Mirela

PROFESOR: Ing. Moreno

TEMA: Ley de enfriamiento de Newton

CURSO: Laboratorio de Ondas y Calor

GRUPO: 1C13 SECCION: “B”

LEY DE ENFRIAMIENTO

DE NEWTON OBJETIVOS:

Registrar el proceso de enfriamiento del agua caliente utilizando un sensor de temperatura.

Probar la ley de enfriamiento de Newton utilizando los datos recolectados.

Visualizar el enfriamiento de un cuerpo con una función negativa.

FUNDAMENTO TEÒRICO:

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 a transferencia de calor , tienes sus propios mecanismos y cada uno de ellos cuenta con sus peculiaridades . La transferencia de calor es importante en los procesos, porque es un tipo de energía que se encuentra en tránsito, debido a una diferencia de temperaturas, 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 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:

Donde:

T= Temperatura de un cuerpoTm= Temperatura del medio ambiente

Procediendo a la solución de la ecuación y separando variables:

Integrando cada miembro de la ecuación:

Obtenemos:

Y por tanto la ecuación inversa es:

Si :

EQUIPOS Y MATERIALES

- Mechero de bunsen- Sensor de temperatura- Trípode- Rejilla de asbesto- Agua - Laptop ( Software )

PROCEDIMIENTO

1. Medimos la temperatura del ambiente obteniendo como resultado 23ºC.

2. Colocamos agua dentro de un vaso de precipitado, el cual colocamos sobre una trípode con su respectiva rejilla de asbesto que nos sirvió como soporte para poner el recipiente en el mechero de Bunsen, luego encendimos el mencionado mechero y esperamos que el agua llegue a 87º C habiendo introducido previamente el sensor de temperatura.

3. Luego, retiramos el sensor del recipiente y empezamos a registrar medidas de la temperatura en intervalos de tiempo de 5 segundos, durante un tiempo de 6 minutos aproximadamente hasta que se estabilice a la temperatura inicial.

Conclusiones:

Obtuvimos como resultado una gráfica decreciente en función exponencial negativa.

LINCOGRAFÌA:

https://aula.tareasplus.com/Roberto- Cuartas/ECUACIONES-DIFERENCIALES/Ley-de-enfriamiento-de-Newton

ANEXOS: