Universidad Nacional Autónoma de de México
Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
Ingeniería Química
Laboratorio de Ciencia Básica 1
Practica: Ley de Enfriamiento de Newton
3153-3173
Lagarde Guerrero Zamara
310242893 Profesor: Nava Martínez Juan Jaime
RESUMEN DE TRABAJO
La transferencia de calor está relacionada con dos cuerpos, llamados fuente y receptor, llevándose a cabo reacciones químicas tales como vaporización, cristalización, etc, en donde la transferencia de calor, tiene sus propios mecanismos. Esta misma transferencia es importante en los procesos, porque es un tipo de energía que se encuentra en tránsito constante, debido a una diferencia de temperaturas y por lo tanto existe la posibilidad de presentar un enfriamiento, sin embargo esta energía en lugar de perderse, es suspicaz a transformarse en energía. Sin embargo 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 cierta sustancia con respecto al medio que lo rodea. Experimental se puede demostrar y obtener bajos ciertas condiciones una buena aproximación a la temperatura de cierta sustancia usando la Ley de Enfriamiento de Newton que puede enunciarse de la siguiente manera: La temperatura de un cuerpo cambia a una velocidad que es proporcional a la diferencia de las temperaturas entre el medio externo y el cuerpo. A lo que nos lleva a que un objeto a temperatura diferente diferente a la de sus alrededores terminara alcanzo la temperatura de dichos alrededores. La rapidez de perdida de calor es proporcional a la diferencia de temperaturas, entre la del objeto y la de sus alrededores. Este experimento que se realizo puede demostrar y obtener bajo ciertas condiciones obtener una buena aproximación a la temperatura de una sustancia (en este caso agua) usando la Ley de Enfriamiento de Newton.
LEY DE ENFRIAMIENTO DE NEWTON
La transferencia de calor está relacionada con los cuerpos calientes y fríos llamados fuente y receptor, llevándose a cabo en procesos como condensación, vaporización, cristalización, reacciones químicas, etc. En donde la transferencia de calor, tiene propios mecanismos y cada uno de ellos cuenta con sus peculiaridades. La transferencia de calor es importante en los procesos, porque es un tipo de energía que se encuentra en tránsito debido a una diferencia de temperaturas (gradiente) y por tanto existe la posibilidad de presentarse el enfriamiento, sin embargo esta 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, etc. 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. Experimentalmente se puede demostrar y bajo ciertas condiciones obtener una buena aproximación a la temperatura de una sustancia usando la ley de enfriamiento de Newton.
OBJETIVO
Tabular y graficar los datos obtenidos al medir la temperatura del agua desde su punto de ebullición hasta llegar a su temperatura ambiente.
HIPOTESIS
La temperatura cambiara a una velocidad que es distributiva a la diferencia de las temperaturas entre el medio externo y el cuerpo. VARIABLES DEPENDIENTE Temperatura VARIABLES INDEPENDIENTES Tiempo
FORMA DE TRABAJO
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Hervir agua. (Medir temperatura ambiente) Tomar su temperatura del agua cada minuto. Continuar así hasta llegar a temperatura ambiente. Graficar todos los datos en papel milimétrico, semi-log y log-log. Hacer variaciones en cada uno de los papeles. Calcular m, m’, r y la ordenada al origen . Analizar cuál fue el comportamiento de las variables y concluir al respecto.
MATERIALES -Parrilla de calentamiento -Vaso de precipitado de -Soporte universal -Termómetro de inversión parcial -Pinzas para bureta
REACTIVOS -Agua
DIAGRAMA DE FLUJO
RESULTADOS
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Se realizó la práctica de la ley de enfriamiento de newton obteniendo resultados satisfactorios durante la práctica experimental; fue posible observar como la temperatura va disminuyendo con el paso del tiempo. Así mismo la temperatura al inicio descendía de una manera exponencial y conforme se acercaba al ambiente se tardaba más en disminuir un grado. La temperatura de la ebullición del agua llego 92 grados Celsius por lo cual podemos decidir que fue posible llegar a la temperatura a la que ebulle el agua en la FEZ Zaragoza. Por último la aplicación de mínimos cuadrados pudimos linealizar nuestras gráficas y sacar nuestro valores de m, m’ y r.
CONCLUSIONES
En conclusión gracias a la Ley de Enfriamiento de Newton mediante la observación, recaudación, tabulación y graficación de datos pudimos ir registrando que temperaturas le correspondían a distintos tiempos, al momento de graficar el comportamiento de esta grafica no sería recta y que la temperatura fue decayendo exponencialmente conforme el tiempo aumenta, aunque entre más frio estaba el agua más tiempo se tardaba en llegar a temperatura ambiente. También vimos que Newton tenía razón cuando dijo que la tasa de enfri amiento es proporcional con la diferencia de temperaturas entre un objeto y el ambiente que lo rodea. Gracias al método de mínimos cuadrados se aprendió que se puede hacer lineal una gráfica y que hay distintos modelos matemáticos para hacer lineal nuestra grafica de forma exponencial, potencial o logarítmica. También es bueno recalcar que gracias a la ley de enfriamiento de newton se puede describir perfectamente el comportamiento térmico de los diferentes materiales al enfriarse, en este caso el agua.
BIBLIOGRAFIA Burns, “Fundamentos de química “, segunda edición, Hall Hispanoamericana, México, 664 paginas, 1996
Keenan W.C, “ Química general universitaria” , Ed. CECSA, 1997, México
Universidad Nacional Autónoma de México
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Ingeniería Química
Laboratorio de Ciencia Básica 1
Practica: Ley de Enfriamiento de Newton
3153-3173
Allende Díaz Aarón 416114036
Profesor: Nava Martínez Juan Jaime Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Zaragoza
Ingeniería Química
Laboratorio de Ciencia Básica 1
Practica: Ley de Enfriamiento de Newton 3153-3173 Hernández Allende Jonathan
416125490 Profesor: Nava Martínez Juan Jaime
