Fisica calor ondas.

Curva de enfriamiento

Andres Tarrá1, Sneidher Brochero2, Aldair Carrillo2, Luis Ruiz

1Ingenieria Ambiental, 2Ingenieria Eléctrica.

Laboratorio de Física de calor ondas Grupo: MDL

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Resumen

La ley de enfriamiento de Newton es el proceso experimental en el que un cuerpo que tiene una temperatura mayor a la del medio ambiente va disminuyendo su temperatura o enfriándose en un tiempo que es proporcional a la diferencia entre temperatura instantánea del cuerpo y la del ambiente, y donde la temperatura del cuerpo no va a ser menor a la del medio ambiente, todo este proceso fue determinado por Isaac Newton.

Palabras claves

Calor, temperatura, ley de enfriamiento, tiempo, temperatura ambiente, Newton.

Abstract

The Newton's cooling law is the experimental process in which a body having more than the temperature of the medium decreases its temperature or cooling in a time proportional to the instantaneous temperature difference between the body and the environment , and wherein the temperature of the body will not be less than that of the environment , this process was determined by Isaac Newton.

Keywords

Heat, temperature, cooling law, time, ambient temperature, Newton.

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1.  Introducción

Introducción

Se realizó  la experiencia en el laboratorio de física de calor y ondas comprobando la ley de enfriamiento de newton, en donde se calentó agua hasta que llegara a su punto de ebullición y se le tomo la temperatura al agua, se dejó de calentar el agua y después de cada 5 minutos se le tomaba la temperatura y se anotaron en una tabla con el respectivo tiempo, también se halló la velocidad con la formula respectiva, y por último se graficaron los resultados y se analizó si estos comprobaban la ley de enfriamiento de newton.

2.  Fundamentos Teóricos

Ley de enfriamiento de newton

La ley de enfriamiento de Newton enuncia que, cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido por unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación, es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y dicho medio externo, siempre y cuando este último mantenga constante su temperatura durante el proceso de enfriamiento.

La genialidad de Newton se pone de manifiesto nuevamente cuando utilizando un horno de carbón de una pequeña cocina, realizó un sencillo experimento: calentó al rojo vivo un bloque de hierro, al retirarlo lo colocó en un lugar frío y observó cómo se enfriaba el bloque de metal en el tiempo. Sus conjeturas sobre el ritmo al cual se enfriaba el bloque dieron lugar a lo que hoy conocemos con el nombre de ley de enfriamiento de Newton.

Esta ley describe que la razón de pérdida de calor de un cuerpo es proporcional a la diferencia entre la temperatura del cuerpo y el medio ambiente que lo circunda. Se expresa de la siguiente forma:

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Formula #1

 Donde a es el coeficiente de intercambio de calor y S el área superficial del cuerpo que se encuentra expuesta al medio ambiente.

Ley de enfriamiento en el clima

En la actualidad el enfriamiento es utilizado especialmente en modelos climáticos como una forma rápida y menos cara computacionalmente de calcular la evolución de la temperatura en la atmosfera. Estos cálculos son muy útiles para determinar las temperaturas así como para predecir los acontecimientos de los fenómenos naturales.

Ley de enfriamiento en los seres humanos

Cuando un cuerpo se enfría en un medio a temperatura constante e inferior, el proceso térmico que se da es complejo y la pérdida de energía que origina el enfriamiento es una difícil superposición de fenómenos de radiación, convección y conducción.
En cualquier caso, tal proceso de enfriamiento se produce debido a una transferencia energética del cuerpo al ambiente originada por la diferencia de temperaturas entre ambos y cuya velocidad depende del gradiente de
temperatura entre el cuerpo y el ambiente. 

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