Experiencia De Fisica

Objetivo:

A experiência tem por objetivo nos apresentar os conceitos sobre o resfriamento de Newton. Este experimento investiga as variações de temperatura de um objeto em resfriamento, e procura confirmar o modelo matemático desenvolvido por Newton.

Teoria:

Na investigação de um homicídio, ou de uma morte acidental, é muitas vezes importante estimar o instante da morte. Vamos descrever uma forma matemática que pode ser usada para este problema. A partir de observações experimentais, sabe-se que, com uma exatidão satisfatória em muitas circunstâncias, a temperatura superficial do corpo se altera com uma taxa proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e meio- ambiente. É o que conhece se como Lei do Resfriamento de Newton.

Da mesma forma, quando se coloca café em uma xícara, o café começa a esfriar. O processo de resfriamento é rápido no início, posteriormente fica uniforme. Após um período longo de tempo, a temperatura do café alcança a temperatura ambiente. Estas variações de temperatura para esfriamentos de objetos, foram reunidas por Newton. Ele

definiu que a taxa na qual um corpo quente esfria é aproximadamente proporcional à diferença de temperatura entre a temperatura do objeto quente e a temperatura do seu entorno.

T = ( To - Tf) exp(-kt) + Tf

que é a equação que descreve melhor a situação de resfriamento simples de um corpo, onde:

T é a temperatura do corpo num determinado instante

To é a temperatura inicial do corpo

Tf é a temperatura final do corpo

t é o tempo contado a partir do momento em que os corpos foram postos em contato.

k é uma constante determinada experimentalmente e que varia com o material do qual é feito

o corpo, sua massa e sua condutividade térmica.

Materiais:

1. Béquer;

2. Termômetro;

3. Cronometro;

4. Água quente.

Desenvolvimento:

1. Aquecer a água;

2. Medir a temperatura ambiente;

3. Medir a temperatura da água;

4. Cronometra a queda de temperatura da água;

5. Medir a temperatura conforme for abaixando;

6. Utilizar a formula dada.

Bibliografia:

Disponível em:< http://www.pucgoias.edu.br/ucg/prograd/graduacao/ArquivosUpload/43/file/2012_1%20-%20F%C3%ADsica%20II/Aula09_lei%20do%20resfreiamento%20de%20newton_corrigido_2012.pdf> Acesso em: 23/05/2014.

Disponível em:< http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20011/Adriano/intro.html> Acesso em: 23/05/2014.

Tabela:

1ª Série

Tempo [s] Temp. °C K = (-ln|(T-Tf)/(T0-Tf)|)/t)

0 69,0

56 58,6 K= 0,00458

90 57,0 K= 0,00336

133 54,0 K= 0,00297

190 51,0 K= 0,00261

220 50,5 K= 0,00234

260 49,0 K= 0,00219

298 48,0 K= 0,00205

330 47,0 K= 0,00197

360 46,0 K= 0,00193

396 45,0 K= 0,00186

437 44,0 K= 0,00179