O Resfriamento Newtoniano

 Resfriamento Newtoniano

Letícia Gulin; Pedro Franzin; Ricardo Leal

Departamento de Engenharia de Materiais –  Universidade Tecnológica Federal do Paraná

– Londrina – PR - Brasil

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Resumo.  Vários procedimentos foram realizados baseados na Lei do Resfriamento de Newton. As constantes k para cada experimento foram encontradas e o experimento 4 (k=4,25) obteve o valor mais próximo do kmédio(4,268).

Palavras chave: resfriamento, linearização, Newton, constante

Introdução

Quando dois corpos em diferentes temperaturas são colocados em contato, a tendência é que atinjam um equilíbrio térmico, ou seja, alcancem a mesma temperatura. Se um corpo estiver em contato com o ambiente, a tendência é que atinja a temperatura ambiente. “A quantidade de calor que flui de um corpo com temperatura mais alta para outro com temperatura mais baixa varia conforme a diferença de temperatura.”[1] No início, quando as temperaturas são bem distintas, o resfriamento se dá mais rapidamente. Quando a temperatura está se aproximando da ambiente, o resfriamento é muito mais lento. Ou seja, a taxa de perda de calor é proporcional à diferença de temperatura. Isso pode ser mostrado pela fórmula:

T-Ti= (Ti-Tf).(e-kt)

Sendo T, a temperatura do corpo num determinado instante; Ti, a temperatura inicial do corpo; Tf, a temperatura final; K, o coeficiente de proporcionalidade e t, o tempo.

Procedimento Experimental

Material utilizado:

-2 béqueres de 100ml;

-1 termômetro bulbo;

-1 cronômetro;

-toalha de papel;

-suporte para termômetro.

Começou-se o experimento com 60 ml de água destilada num  béquer de 100 ml, com um termômetro dentro, sendo aquecido no agitador magnético até que atingisse 90ºC. Utilizou-se um ímã para agilizar o processo. Quando a temperatura atingiu o valor determinado, retirou-se o termômetro do béquer com água e colocou-o em um béquer seco. A partir disso, começou-se a observar a temperatura a cada 10 segundos cronometrados. O mesmo procedimento foi repetido por mais quatro vezes.

Resultados e Discussão

A temperatura ambiente era de  31,0 + 0,5 ºC.

Os valores observados relacionando tempo e temperatura foram:

Tabela 1: Temperatura observada a cada 10s

t (s)	T1(ºC)	T2(ºC)	T3(ºC)	T4(ºC)	T5(ºC)
0    10    20    30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160	90 68 63 59 56 51 49 48 45 43 41 40 39 38 37 36 36	90 73 63 57 52 47 44 43 39 38 37 36 35 34 33 32 32	90 72 65 60 57 53 50 48 46 45 43 42 40 39 38 36 36	90 72 66 61 56 53 49 47 45 43 41 40 39 38 37 36 35	90 72 64 57 52 48 45 42 40 39 37 36 35 34 33 32 32

Os gráficos obtidos foram:

[pic 1]

Figura 1: Gráfico da Variação da temperatura 1 em função do tempo

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