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Lei de Newton para o resfriamento

 Objetivo: Estabelecer alguns fatores que determinam a rapidez no processo de resfriamento da água, controlando tempo e temperatura em diferentes circunstancias ( diferentes experimentos). Verificar a Lei de Newton para o resfriamento.

 Introdução : Quando se expõe um corpo de temperatura TC a um ambiente de temperatura TA, de forma que TC ≠ TA, nota-se que, após algum tempo, o objeto atinge o equilíbrio térmico com o ambiente. Comparando os resultados de diferentes situações envolvendo resfriamento de um corpo podemos constatar que a taxa de resfriamento depende de fatores, tais como:

• a diferença de temperatura entre o corpo e o meio externo;
• a superfície do corpo exposta;
• o calor específico da substância que o constitui;
• as condições do ambiente no qual este corpo foi colocado;
• o tempo em que o objeto permanece em contato com o ambiente.
Pode-se representar isto através de uma equação: ∆T = − K ( Tc − Ta )∆t onde: ∆T ⇒variação de temperatura sofrida pelo corpo; K ⇒ representa um coeficiente de proporcionalidade, que dependerá da superfície exposta, do calor específico do corpo e também é função de características do meio ambiente; Tc ⇒ temperatura inicial do corpo; Ta ⇒ temperatura ambiente; ∆t ⇒ intervalo de tempo.

 Materiais:

• 20 mL de agua, inicialmente a 80˚C, em um tubo de ensaio, em contato com o ar.
• 20 mL de agua, inicialmente a 80˚C, em um tubo de ensaio, imerso em água a temperatura ambiente.
• 20 mL de agua, inicialmente a 80˚C, em um tubo de ensaio, imerso em água gelada.
• 200 mL de agua, inicialmente a 80˚C, em bequer de 250 mL, em contato com o ar.
• 200 mL de agua, inicialmente a 80˚C, em bequer de 1.000 mL, em contato com o ar.

 Métodos e Resultados: t(s) T1 T2 T3 T4 T5 T6
0 80 80 80 80 80 80
20 78,4 63,9 77,3 79,2 78,5 77,2
40 77 56,2 54,5 78,5 77,4 75,4
60 75,9 51,6 47