Ley de Enfriamiento de Newton

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA FORESTAL FORESTAL

INFORME N° 09 LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON CURSO

:

DOCENTE

:

ALUMNOS

FÍSICA II HERVIAS RIOS, Hedy Liliana

:

MUÑOZ ROJAS, Gianella EREZ ISCO, ila!  "OMINGUEZ CUE#O, Ma!$el%

CICLO

:

&0'( ) II

TINGO MARIA – PERU

I.

INTRODUCCION

El d%$*+en%, !e-e!ene a la ley de en-!ia+ien% de Ne.%n /!eende a%!da! l%1 $a+i%1 de la e+/e!a*!a del a2*a en -*n$i3n del ie+/%, /%! +edi% de la /!4$i$a lle5ada a $a% en el la%!a%!i%6 a!a a-ian7a! +41 l%1 $%n%$i+ien%1 1e /*n*ali7a!4n $%n$e/%1 $la5e1 /a!a enende! de +e8%! +ane!a el e1*di% 1%!e e1a ley, /*e1 n%1 /e!+ii!4 ene! +ay%! $%+/!en1i3n de *n -en3+en% $%n el *e n%1 !ela$i%na+%1 d:a a d:a6 I1aa$ Ne.%n -*e *na de la1 +*$;a1 /e!1%na1 *e 1e ine!e13 /%! e1%1 -en3+en%1 e in$l*1i5e en*n$i% *na ley *e e1 la *e !i2e e1e eLa a1a de en-!ia+ien% de *n $*e!/% e1 /!%/%!$i%nal a la di-e!en$ia de e+/e!a*!a en!e el $*e!/% y 1*1 al!eded%!e1>6 Mae+4i$a+ene, la l ey de en-!ia+ien% de Ne.%n e1ale$e *e la a1a de $a+i% en la e+/e!a*!a, #?@, de *n $*e!/% !e1/e$% al ie+/%, e1 di!e$a+ene /!%/%!$i%nal a la di-e!en$ia de di$;a e+/e!a*!a, #, y la e+/e!a*!a del +edi% a+iene #A6

II.

OBJETIVOS



Medi! el $a+i% de e+/e!a*!a del a2*a en -*n$i3n del ie+/%, $*and% e1a 1e en-!:a li!e+ene de1de *na e+/e!a*!a +ay%! *e la del +edi% a+iene6

I. I.1.

FUNDAMENTO TEORICO

Ley de enf!"#!en$% de ne&$%n La !an1-e!en$ia de $al%! e14 !ela$i%nada $%n l%1 $*e!/%1

$aliene1 y -!:%1 lla+ad%1 -*ene y !e$e/%!, lle54nd%1e a $a% en /!%$e1%1 $%+% $%nden1a$i3n, 5a/%!i7a$i3n, $!i1ali7a$i3n, !ea$$i%ne1 *:+i$a1, e$6 en d%nde la !an1-e!en$ia de $al%!, iene 1*1 /!%/i%1 +e$ani1+%1 y $ada *n% de ell%1 $*ena $%n 1*1 /e$*lia!idade16 La !an1-e!en$ia de $al%! e1 i+/%!ane en l%1 /!%$e1%1, /%!*e e1 *n i/% de ene!2:a *e 1e en$*en!a en !4n1i%, deid% a *na di-e!en$ia de e+/e!a*!a1 ?2!adiene@, y /%! an% e
La e+/e!a*!a de *n $*e!/% $a+ia a *na 5el%$idad *e e1 /!%/%!$i%nal a la di-e!en$ia de la1 e+/e!a*!a1 en!e el +edi% e<e!n% y el $*e!/%6

d T 

1.

d t 

=¿( T −T  ) ∞

S*/%niend% *e la $%n1ane de /!%/%!$i%nalidad e1 la +i1+a, ya 1ea *e la e+/e!a*!a a*+ene % di1+in*ya, en%n$e1 la e$*a$i3n di-e!en$ial de la ley de en-!ia+ien% e1=

2.

d T  d t 

=−k ( T −T  ) ∞

a!a %ene! la e+/e!a*!a en *n $*e!/% a /a!i! de la -%!+*la ane!i%! !eali7a+%1 l%1 1i2*iene1 /a1%16

Ine2!a+%1 la -3!+*la &,

3.

∫ d T  T  −T  ∞

=−k ∫ d t 

Oene+%1,

4.

"e$i+%1 *e al ini$i% D0

(

ln T −T ∞

) =−k T + C 

5.

(

ln T 0−T ∞

) =0 +C ∴ C =l n ( T  −T  ) 0

∞

S*1i*yend% en la -3!+*la  n%1 *eda,

6.

ln

( T − T  )=¿− k t + l n ( T  − T  ) ¿ ∞

0

∞

"e1/e8and% n%1 da,

7.

(

ln T −T ∞

) −ln ( T  −T  )=−k t  0

∞

%! la !e2la de l%1 l%2a!i+%1 de$i+%1 *e,

ln

8.

(

 T −T ∞ T 0− T ∞

)

= −k t 

Si eli+ina+%1 l%1 l%2a!i+%1,

9.

T −T ∞ T 0−T ∞

= e−

k t 

"e1/e8and% ?#%# @, ∞

−k t 

10. T −T ∞=e

( T  −T  ) 0

∞

Si de1/e8a+%1 #  de la /!i+e!a /a!e de la e$*a$i3n n*e1!a -%!+*la n%1 ∞

*eda=

−k t 

11. T =T ∞+ e

( T  −T  ) 0

∞

 A /a!i! de e1a -3!+*la /%de+%1 dee!+ina! la e+/e!a*!a de *n $*e!/% en *n ie+/% dee!+inad%6 "%nde= #D #e+/e!a*!a en *n ie+/%  $*al*ie!a ?C@ T 0

T  A

D#e+/e!a*!a ini$ial de H&O ?C@

D#e+/e!a*!a A+iene ?C@

D C$6 #!+i$a del A2*a #Die+/%?1@ #D ?# − T  @  A

 T  D? T  −T  ) 0

0

 A

'.(.

C")%   E1 ene!2:a en !4n1i% 1ie+/!e -l*ye de *na 7%na de +ay%! 

e+/e!a*!a a *na 7%na de +en%! e+/e!a*!a, $%n l% *e ele5a la e+/e!a*!a de la 1e2*nda y !ed*$e la de la /!i+e!a, 1ie+/!e *e el 5%l*+en de l%1 $*e!/%1 1e +anen2a $%n1ane, la ene!2:a n% -l*ye de1de *n %8e% de e+/e!a*!a a8a a *n %8e% de e+/e!a*!a ala 1i n% 1e !eali7a !aa8%6

Ha1a /!in$i/i%1 del 1i2l% I, el e-e$% del $al%! 1%!e la e+/e!a*!a de *n $*e!/% 1e e
 A*n*e la e%!:a del $al3!i$% e
'.(.(. Un!d"de* de +")%  En la1 $ien$ia1 -:1i$a1, la $anidad de $al%! 1e e
C")% )"$en$e El $a+i% de e+/e!a*!a de *na 1*1an$ia $%nlle5a *na 1e!ie de

$a+i%1 -:1i$%16 Ca1i %da1 la1 1*1an$ia1 a*+enan de 5%l*+en al $alena!1e y 1e $%n!aen al en-!ia!1e6 El $%+/%!a+ien% del a2*a en!e 0 y  °C $%n1i*ye *na i+/%!ane e<$e/$i3n a e1a !e2la6 Se den%+ina -a1e de *na 1*1an$ia a 1* e1ad%, *e /*ede 1e! 13lid%, l:*id% % 2a1e%1%6 L%1 $a+i%1 de -a1e en 1*1an$ia1 /*!a1 ienen l*2a! a e+/e!a*!a1 y /!e1i%ne1 de-inida16 El /a1% de 13lid% a 2a1 1e den%+ina 1*li+a$i3n, de 13lid% a l:*id% -*1i3n, y de l:*id% a 5a/%! 5a/%!i7a$i3n, y a1%!id% 1e e+/lea

/a!a 5en$e! la1 -*e!7a1 *e +anienen *nida1 la1 /a!:$*la1 de ;iel%, y 1e al+a$ena $%+% ene!2:a en el a2*a6 a!a -*ndi! ' 2 de ;iel% 1e ne$e1ian '96000 8*li%1, y /a!a $%n5e!i! ' 2 de a2*a en 5a/%! a '00 °C, ;a$en -ala '&96000 8*li%16



C")% e*,e+-f!+%  Canidad de $al%! ne$e1a!ia /a!a ele5a! la e+/e!a*!a de *na

*nidad de +a1a de *na 1*1an$ia en *n 2!ad%6 En el Si1e+a Ine!na$i%nal de *nidade1, el $al%! e1/e$:-i$% 1e e
'.'.

Te#,e"$"

La e+/e!a*!a de/ende de la ene!2:a $ini$a +edia ?% /!%+edi%@ de la1 +%l$*la1 de *na 1*1an$ia 1e2Bn la e%!:a $ini$a, la ene!2:a /*ede $%!!e1/%nde! a +%5i+ien%1 !%a$i%nale1, 5i!a$i%nale1 y !a1la$i%nale1 de la1 /a!:$*la1 de *na 1*1an$ia6 La e+/e!a*!a, 1in e+a!2%, 13l% de/ende del +%5i+ien% de !a1la$i3n de la1 +%l$*la16 En

e%!:a, la1 +%l$*la1 de *na 1*1an$ia n% /!e1ena!:an a$i5idad !a1la$i%nal al2*na a la e+/e!a*!a den%+inada $e!% a1%l*%6 3.3.1.

E*+")"* Te#%d!n/#!+"*



E*+")" +en$-0"d" #%+a $%+% /*n%1 de !e-e!en$ia la1 e+/e!a*!a1 de -*1i3n y

e*lli$i3n6 "el a2*a *na a+31-e!a de /!e1i3n y 1e le1 a1i2na 5al%!e1 de 0 a '006 Q 

E*+")" F"ene!$ Ha$e $%!!e1/%nde! l%1 +i1+%1 /*n%1 $%n & F y &'& F6 La

e1$ala 1e di5ide en '0 /a!e1 i2*ale16 

E*+")" 2e)3!n  N% e1 *na e1$ala a!i!a!ia 1* $e!% 1e 1iBa en el /*n% de la

e+/e!a*!a +:ni+a /%1ile, d%nde l%1 4%+%1 y la1 +%l$*la1 e1a!:an en !e/%1%6 E1e /*n% 1e $%!!e1/%nde a/!%
'.'.

E4!)!5!% Te#!+% E1 el e1ad% en el *e 1e i2*alan la1 e+/e!a*!a1 de d%1

$*e!/%1 *e ini$ial+ene en:an di-e!ene1 e+/e!a*!a16 Al i2*ala!1e la1 e+/e!a*!a1 1e 1*1/ende el -l*8% de $al%!, y el 1i1e+a -%!+ad%1 /%! e1%1 $*e!/%1 lle2a a 1* e*ili!i% !+i$%6

%! e8e+/l%, 1i /%ne iene1 *n !e$i/iene $%n a2*a $aliene, y %!% $%n a2*a -!:a, a !a51 de 1*1 /a!ede1 1e e1ale$e!4 *n -l*8% de ene!2:a $al%!:-i$a, /a1ad% *n ie+/%, la e+/e!a*!a del a2*a en a+%1 !e$i/iene1 1e i2*ala!4 ?/%! %!a de la1 !an1-e!en$ia1 de $al%!, en e1e $a1% del a2*a +41 $aliene a la +41 -!:a, a+in /%! $%na$% $%n el ai!e del +edi% a+iene y /%! e5a/%!a$i3n@, /e!% el e*ili!i% !+i$% l% al$an7a!4n $*and% a+a1 +a1a1 de a2*a e1n a la +i1+a e+/e!a*!a6 La $anidad de $al%! ?@ *e 2ana % /ie!de *n $*e!/% de +a1a ?+@ 1e en$*en!a $%n la -3!+*la

"3nde= 

 e1 la $anidad de $al%! ?*e 1e 2ana % 1e /ie!de@, e


 M e1 la +a1a del $*e!/% en e1*di%6 Se e


Ce e1 el $al%! e1/e$:-i$% del $*e!/%6 S* 5al%!  1e en$*en!a en ala1 $%n%$ida16 Se e
'. MATERIALES 

6



J



J



J



J



J '. PROCEDIMIENTOS



!i+e!% $alena+%1 a2*a6



 "e1/*1 !eali7a+%1 la +edi$i3n de la e+/e!a*!a a+iene6



L*e2%, $%n ay*da de $ina ad;e1i5a, -i8a+%1 el e!+3+e!% al 5a1% /!e$i/iad% y e1e a *n 1%/%!e +e4li$%6



%1e!i%!+ene a2!e2a+%1 el a2*a $aliene6



C%n ay*da de *n $!%n%+e!% $%+en7a+%1 en%n$e1 a !e2i1!a! la1 e+/e!a*!a1 %enida1 en di-e!ene1 la/1%1 de ie+/%6



Uli+% $%n1e2*i+%1 %ene! %d%1 l%1 da%16

#ala '

n

t T(t) °C (minutos)

7T8T9$; TA
K

1 2 3 4

0 1.2 1.6 4.4

70 69 68 65

42 41 40 37

--------0,025 -0,025 -0,025

5 6 7 8 9

9.2 14.9 22.7 33.4 49.2

60 55 50 45 40

32 27 22 17 12

-0,025 -0,025 -0,025 -0,025 -0,025

'. RESULTADOS

=. CONCLUSION 

 A !a51 de la 2!4-i$a, n%1 /*di+%1 da! $*ena al $%n!a1a! el +%del% +ae+4i$% y l%1 5al%!e1 e


Enendi+%1 *e el +%del% *e /%1*l3 en 1* +%+en% Si! I1aa$ Ne.%n, de1$!ie /e!-e$a+ene el $%+/%!a+ien% !+i$% de l%1 di-e!ene1 +ae!iale1 al en-!ia!1e6

'. RECOMENDACI>N "ee!:a+%1 ;a$e!l% $*idad%1a+ene de +ane!a !an*ila y n% ;a$e!  al%!%%, /e!% /*ed% /a1a! $*al*ie! $%1a, ya 1ea *e+a!1e $%n el a2*a, % al 5e7 !%+/e! al2Bn +ae!ial de la%!a%!i%6

=. BIBLIOGRAFIA



S

6 Gil y E6 R%d!:2*e7, G*:a de !aa8%, Red C!eai5a de

Cien$ia, &00&6 

FÍSICA UNIVERSI#ARIA6 Sea!1Ze+an1y%*n2

F!eed+an6 V%l*+en I, &006 Ed ''+a