Enfriamiento de newton. Desarrollo experimental
Enviado por carlos aguila • 6 de Septiembre de 2015 • Informes • 905 Palabras (4 Páginas) • 129 Visitas
Resumen
Objetivo
Determinar mediante métodos gráficos y de análisis de los modelos matemáticos correspondientes el valor de la constante de enfriamiento del agua, trabajando con mediciones experimentales de temperatura del líquido en función del tiempo.
Hipótesis
Introducción
Según la ley empírica de Newton acerca del enfriamiento, la rapidez con que se enfría un objeto es proporcional a la diferencia entre su temperatura y la del medio que la rodea, que es la temperatura ambiente. Si representa la temperatura del objeto en el momento , es la temperatura constante del medio que lo rodea y es la rapidez con la que se enfría el objeto, la ley De Newton del enfriamiento se traduce en el siguiente enunciado matemático[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]
O sea [pic 5][pic 6]
En donde k es una constante de proporcionalidad. Como supusimos con el objeto que el enfría, se debe cumplir que ; en consecuencia .[pic 7][pic 8]
Evidentemente, esta expresión no toma en cuenta otros factores como podrían ser
i) El calor generado por otros objetos, diferentes al objeto de estudio, inmersos en el medio ambiente, como luces, personas, ordenadores, etc. A esta función se le puede expresar como , que por ser un calentamiento adicional tendrá un signo positivo.[pic 9]
ii) El calor generado (o eliminado) por medios forzados que afectan a todo el medio ambiente como lo podrían se la calefacción o el aire acondicionado. Una función de este tipo se puede representar como cuyo signo será positivo en el caso de la calefacción y negativo el caso del aire acondicionado.[pic 10]
Desarrollo experimental
Tabla 1. Registro de datos de temperatura a intervalos de 2 s
No. dato | Tiempo (mm:ss) | Tiempo (s) | T (1) (°C) | T (2) (°C) | T (3) (°C) | T promedio (°C) |
T ambiente | 00:00 | 22.00 | ||||
T ebullición | 00:00 | 0 | 93.50 | 93.40 | 93.70 | 93.53 |
1 | 00:02 | 2 | 93.20 | 93.20 | 93.20 | 93.20 |
2 | 00:04 | 4 | 92.90 | 93.00 | 92.30 | 92.73 |
3 | 00:06 | 6 | 92.00 | 92.80 | 92.00 | 92.27 |
4 | 00:08 | 8 | 91.60 | 92.60 | 91.90 | 92.03 |
5 | 00:10 | 10 | 91.10 | 92.30 | 91.60 | 91.67 |
6 | 00:12 | 12 | 91.00 | 91.00 | 91.10 | 91.03 |
7 | 00:14 | 14 | 90.40 | 91.00 | 89.40 | 90.27 |
8 | 00:16 | 16 | 90.10 | 89.00 | 89.20 | 89.43 |
9 | 00:18 | 18 | 89.90 | 89.70 | 88.20 | 89.27 |
10 | 00:20 | 20 | 89.30 | 89.50 | 87.60 | 88.80 |
11 | 00:22 | 22 | 88.80 | 89.10 | 87.30 | 88.40 |
12 | 00:24 | 24 | 88.60 | 88.40 | 86.70 | 87.90 |
13 | 00:26 | 26 | 88.10 | 87.50 | 86.20 | 87.27 |
14 | 00:28 | 28 | 87.90 | 87.20 | 85.40 | 86.83 |
15 | 00:30 | 30 | 87.50 | 86.70 | 84.40 | 86.20 |
16 | 00:32 | 32 | 86.60 | 86.10 | 83.40 | 85.37 |
17 | 00:34 | 34 | 86.20 | 85.30 | 82.10 | 84.53 |
18 | 00:36 | 36 | 86.00 | 85.10 | 80.80 | 83.97 |
19 | 00:38 | 38 | 85.70 | 84.70 | 79.80 | 83.40 |
20 | 00:40 | 40 | 85.00 | 84.20 | 78.10 | 82.43 |
21 | 00:42 | 42 | 84.20 | 83.70 | 76.90 | 81.60 |
22 | 00:44 | 44 | 84.10 | 83.30 | 75.70 | 81.03 |
23 | 00:46 | 46 | 83.80 | 82.70 | 75.10 | 80.53 |
24 | 00:48 | 48 | 82.60 | 82.40 | 74.40 | 79.80 |
25 | 00:50 | 50 | 82.40 | 81.50 | 74.20 | 79.37 |
26 | 00:52 | 52 | 82.10 | 81.10 | 73.90 | 79.03 |
27 | 00:54 | 54 | 81.70 | 81.00 | 73.70 | 78.80 |
28 | 00:56 | 56 | 81.30 | 80.90 | 73.60 | 78.60 |
29 | 00:58 | 58 | 80.90 | 80.30 | 73.30 | 78.17 |
30 | 01:00 | 60 | 80.70 | 79.60 | 73.00 | 77.77 |
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