LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTONDavid Eduardo Vsquez Polo (1), Diana Patricia Belmonte Jimnez (2), Robespierre Snchez Manjarrs, (3) Santiago Julio de La Hoz (4) Coordinacin rea de Fsica

Programa de Ingeniera Civil

Universidad del Magdalena

(1) Cdigo: 2006215044, e-mail: quevas100@hotmail.com , (2) Cdigo: 2006215007, e-mail: dibelji@hotmail.com , (3) Cdigo: 2006215041, e-mail: afterclub1707@hotmail.com , (4) Cdigo: 2006215019, e-mail: santiago.julio@hotmail.com

RESUMENEn la realizacin de esta experiencia se pudo estudiar el enfriamiento de un cuerpo mediante la ley de enfriamiento de Newton, Utilizamos en este laboratorio un termmetro de mercurio, al cual le sumistramos calor colocndolo en agua caliente y lo dejamos enfriar hasta que alcanzara su temperatura ambiente en un intervalo de tiempo definido. Logrando as hacer una grafica de la temperatura en funcin del tiempo. Pudiendo observar que la temperatura en funcin del tiempo decae exponencialmente.ABSTRAC

In conducting this experiment were able to study the cooling of a body by law cooler Newton, utilizamos in this laboratory a mercury thermometer, which you sumistramos heat placing in hot water and leave it to cool until it reaches its temperature in a defined time interval. Achieving well make a chart of temperature as a function of time. Visitors can observe that the temperature depending on the time decays exponentially.

PALABRAS CLAVE: Enfriamento, temperatura ambiente, conveccin.KEYS WORDS: Cooler, ambient temperature, convection.INTRODUCCIN

El nombre de Isaac Newton (1641-1727) es ampliamente reconocido por sus numerosas contribuciones a la ciencia. Probablemente se interes por la temperatura, el calor y el punto de fusin de los metales motivado por su responsabilidad de supervisar la calidad de la acuacin mientras fue funcionario de la casa de la moneda de Inglaterra. Newton observ que al calentar al rojo un bloque de hierro y tras retirarlo del fuego, el bloque se enfriaba ms rpidamente cuando estaba muy caliente, y ms lentamente cuando su temperatura se acercaba a la temperatura del aire. Sus observaciones dieron lugar a lo que hoy conocemos con el nombre de ley de enfriamiento de Newton. La ley de enfriamiento de Newton se escribe como:

Donde la derivada de la temperatura respecto al tiempo representa la rapidez del enfriamiento, T es la temperatura instantnea del cuerpo, k una constante que define el ritmo de enfriamiento y To es la temperatura ambiente, que es la temperatura que alcanza el cuerpo luego de suficiente tiempo.

Nuestra tarea en este trabajo es estudiar si la mencionada ley se ajusta a La observacin en el caso del enfriamiento de un termmetro de mercurio. Si el cuerpo se enfra a partir de una temperatura Ti hasta To y la ley de Enfriamiento de un cuerpo es vlida, la ecuacin:

Deber ser adecuada para representar la evolucin de la temperatura, dado que esta ecuacin presentada es la solucin de la ecuacin presentada anteriormente.METODO EXPERIMENTALPara esta experiencia se utilizo un termmetro de mercurio con una escala aproximada de -15C a 150C. Se ato el termmetro por la parte superior y luego se ato a un soporte universal asegurndose de que estuviera bien amarrado y no se cayera. Luego se vertieron 600cc de agua en un beaker y se coloco en una estufa. Se tomo la temperatura inicial del sistema y se comparo con la temperatura del laboratorio. Se procedi a colocar el termmetro hasta la mitad del beaker con agua evitando que tocara el fondo del recipiente, se calent el agua hasta los 100C. Despus se saco el termmetro, se seco rpidamente, se ley una temperatura inicial colocando al mismo tiempo un cronometro a funcionar, tomando la medida de la temperatura en intervalos de 15 seg (20 medidas) para hacer una tabla de valores.Una segunda parte del experimento fue casi lo mismo lo diferente fue que cuando el agua llegara a los 100C se retirara el termmetro junto con el beaker de la estufa y tambin se midi la temperatura en intervalos de 15 seg (20 medidas) para llenar una tabla de valores.

RESULTADOS Y DISCUSINLos resultados de esta experiencia se muestran a continuacin:

Vagua = 600cc

Tagua ambiente (To) = 26C

Tlaboratorio (To lab)= 28CTi = 100C

T = cada 15 seg

Para la parte I:

No. Intervalost (seg)T(C)

1098

21548

33044

44541

56038

67537

79036

810536

912035

1013534

1115033

1216532

1318032

1419531

1521031

1622530

1724030

1825529

1927029

2028528

Para la parte II:

No. Intervalost (seg)T(C)(Ti-To)(C)

109872

2159468

3308660

4458458

5608458

6758256

7908054

81057953

91207751

101357650

111507347

121657347

131807246

141957044

152107044

162256943

172406943

182556438

192706438

202856438

CONCLUSIONESTeniendo en cuanta todo lo ocurrido en el transcurso de la realizacin de este laboratorio nos pudimos dar cuanta que mediante la conveccin con el aire la temperatura del cuerpo a utilizar que en nuestro caso fue un termmetro siempre se cumplir la ley cero y dado una cantidad considerable de tiempo el cuerpo estar en equilibrio trmico con el ambiente.REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

"Calor y Termodinmica. M. W. Zemansky y R. H. Dittiman. Ed. MacGraw Hill (1984). Fsica". P. A. Tipler. 3ra Edicin. 1er tomo. Ed. Revert (1992). http://www.wikipedia.com.