G3 exp07

Experimento VII – Lei do Resfriamento
Data: 23/10/2009
Grupo 03:
1. Objetivos:

Provar, experimentalmente, a Lei do Resfriamento de Newton: a taxa de resfriamento da temperatura de um objeto depende da diferença entre sua temperatura e a temperatura ambiente. Quanto menor essa diferença, mais lentamente o objeto irá resfriar. Através de tabelas e gráficos, será possível interpretar essa lei de maneira mais clara, principalmente observando-se a curva traçada com os dados obtidos.

2. Materiais Utilizados:

1. Termômetro (+/- 0,5 º)
2. Compartimento de água
3. Aquecedor com controle de temperatura
4. Cronômetro (+/- 0,01s)
OBS: apesar da precisão do cronômetro ser de 0,01s, a visualização do tempo foi feita manualmente, portanto o erro será bem maior.

3. Introdução Teórica:
O resfriamento de um corpo com temperatura superior à temperatura ambiente pode ser descrito pela lei de resfriamento de Newton. Ela afirma que a taxa de resfriamento é proporcional à diferença de temperatura entre o sistema e o meio ambiente. Para uma temperatura ambiente Ta e um objeto com temperatura T, a taxa de resfriamento do objeto em função do tempo é dada por: dT/dt = -b(T - Ta) onde b é o coeficiente de transmissão térmica entre o objeto e o meio ambiente e depende do calor específico do corpo, da superfície exposta e das características do meio. O sinal negativo indica que a taxa de resfriamento decai com o tempo.
A função que relaciona a temperatura de um objeto e o tempo é:
T(t) = Ta + (To - Ta)* ℮^(-bt)
Onde To é a temperatura inicial do corpo e t o tempo.
4. Procedimentos:

Enchemos o compartimento com água;
Medimos a temperatura ambiente;
Ligamos o aquecedor e colocamos na temperatura 70º;
Colocamos o termômetro na água e esperamos a temperatura atingir a temperatura desejada;
Após isso ocorrer, desligamos o aquecedor e iniciamos o cronômetro;
Anotamos a temperatura registrada no termômetro e a variação da mesma a cada cinco minutos;
O procedimento seis foi repetido