TÍTULO DE LA PRÁCTICA: LEY DE ENFRIAMIENTO

TÍTULO DE LA PRÁCTICA: LEY DE ENFRIAMIENTO 

NÚMERO DE PRÁCTICA: PRACTICA II 

CARRERA: INGENIERIA ELECTRONICA 

AUTORES:

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

RESUMEN:  

Al momento de referirse a la ley de enfriamiento, debemos tener claro que es la perdida de calor de un objeto al momento de adaptarse a una temperatura ambiente. Esto lo vamos a evidenciar con los diferentes comportamientos que van a tener tres materiales en específico. Con la ayuda del simulador HTML5 podremos calcular el tiempo que tarda ese material en perder calor hasta llega a una temperatura ambiente, de esta manera podemos analizar el comportamiento de su pendiente al igual que los puntos de corte.

INTRODUCCIÓN:

la ley de enfriamiento o enfriamiento newtoniano nos dice que la tasa de perdida de calor de un cuerpo va a ser proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y su alrededor. Hoy en día el enfriamiento newtoniano es aplicado especialmente en modelos climáticos como un método más rápido y menos costoso para calcular la evolución de la temperatura de la atmosfera.

MARCO TEÓRICO:

Cuando hay un gradiente de temperatura entre un sistema y un medio ambiente, la temperatura del sistema evoluciona exponencialmente hasta que alcanza el equilibrio térmico con el ambiente, si inicialmente el sistema está a una temperatura mayor que el ambiente (pero no mucho mayor) experimentalmente se encuentra que la razón de cambio de la temperatura es directamente proporcional al gradiente de la temperatura (ley de enfriamiento de Newton) Matemáticamente esta relación se expresa así: [1]

                                              [pic 3]𝑑𝑡 = −𝑘(𝑇 − 𝑇𝑎)                               (1)

𝑑𝑡  

Resolviendo la ecuación diferencial (1) por el método de separación de variables se obtiene;

                                               𝑇 = 𝑇𝑎 + (¿ −𝑇𝑎)𝑒−𝑘𝑡                      (2) 

RESULTADOS Y ANÁLISIS:

Mediante el simulador de HTML5[2], de ley del enfriamiento de newton configurándolo con 3 diferentes metales aluminio, cobre y plomo todos con la misma temperatura de 50 °C y unas dimensiones de 10 cm, teniendo en cuenta estos datos sacamos los siguientes los tabulamos y los graficamos para poder observar el cambio de la temperatura de los metales con respecto al tiempo.

Aluminio  

Tabla 1 Resultados Aluminio

[pic 4]

Grafica1 Gráfico de Temperatura T(°C) vs tiempo t(s) ALUMINIO