fisica

Fernanda Consoni Sanchez

Fernanda Palhão

Juliana Carraro

Laís Yone Oyama

Leandro Morais Cunha

RESFRIAMENTO DE NEWTON

Relatório apresentado a disciplina de Física Aplicada à Engenharia 2 do curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Londrina.

Professor Dr. Jaquiel Salvi Fernandes.

Data da realização do experimento: 31/05/2010

Série/Turma: 2ª/1000

Londrina - PR

05 de julho de 2010

1. Objetivos

Averiguar que o comportamento de duas substâncias em contato térmico, de temperaturas diferentes, obedece à lei de resfriamento de Newton.

2. Introdução Teórica

Quando um corpo “mais quente” é colocado em contato com um corpo “mais frio”, ocorre um fluxo de calor do primeiro para o segundo, até que um estado estacionário é atingido, chamado de equilíbrio térmico. Em outras palavras, dois sistemas estão em equilíbrio térmico somente quando se encontram à mesma temperatura. Dois sistemas nos quais a temperatura seja homogênea em todos os seus pontos, supondo que a temperatura do primeiro sistema (agua) seja T, e que a temperatura do segundo sistema (ambiente) seja Ta. Coloca-se os dois sistemas em contato, se T > Ta, então, haverá fluxo de calor da água para o ambiente.

Quando a diferença de temperaturas (T – Ta) não é muito grande, uma quantidade de calor dQ é transferida da água para o ambiente, durante um intervalo de tempo dt, de modo que a taxa de transferência de calor ou corrente de calor H é proporcional à diferença de temperaturas, isto é,

(1)

em que α é uma constante que depende da condutividade térmica entre os sistemas e A é a área de contato. A água, de massa m e calor específico c, transfere para o ambiente, durante esse intervalo de tempo, a quantidade infinitesimal de calor

dQ = - m c dT , (2)

em que dT corresponde à variação de temperatura, devido ao resfriamento da

água. Então, pode-se escrever:

(3)

em que k é uma constante característica dos sistemas.

Supondo que a água