Ley de Enfriamiento de newton La transferencia de calor es muy importante en los procesos, porque es un tipo de energía que se encuentra en tránsito, debido a una diferencia de temperaturas, y por lo tanto existe la posibilidad de presentarse el enfriamiento. Sin embargo, ésta 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, etcétera.

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.

De los fenómenos que pueden modelarse a través de ecuaciones diferenciales, es sin duda, el cambio de temperatura que experimenta cualquier cuerpo al estar en contacto con otro cuerpo o medio ambiente que esté a temperatura diferente del primero. Es conocido, de acuerdo a la Segunda Ley de la Termodinámica que los cuerpos de mayor temperatura, ceden parte de ésta a los de menor temperatura.

Así, la Ley de enfriamiento de Newton establece que:

La razón o velocidad con la que cambia la temperatura de un cuerpo, con respecto al tiempo, es proporcional a la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y el medio ambiente.

dTdt

=k (T−T m )

Donde:

T (t ) : Representa la temperatura del cuerpo al tiempo t

T m : Es la temperatura del medio que lo rodea

dTdt : Es la rapidez con la que cambia la temperatura del cuerpo

k : Es una constante de proporcionalidad

Observe que si:

T>Tm , entonces dTdt

<0 , por lo que la temperatura es una

función decreciente de t y el cuerpo se está enfriando

T<Tm , entonces dTdt

>0 , por lo tanto, T está aumentando

Evidentemente, esta expresión no toma en cuenta otros factores como podrían ser:

1) El calor generado por otros objetos, diferentes al objeto de estudio, inmersos en el medio ambiente como luces, personas, ordenadores, etc.

2) El calor generado (o eliminado) por medios forzados que afecten a todo el medio ambiente como lo podrían ser la calefacción o el aire acondicionado.