Lei do Resfriamento de Newton

X V I I S I M P Ó S I O N A C I O N A L D E EN S I N O D E FÍ S I C A

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A LEI DO RESFRIAMENTO DE NEWTON: CONDUÇÃO E RADIAÇÃO
Adriana Gomes Dickmana [[e-mail]]
Ronald Dickmanb [[e-mail]] a Mestrado em Ensino (PREPES) – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais b Departamento de Física – Universidade Federal de Minas Gerais

R ESUMO
Experimentos didáticos são fundamentais na aprendizagem de conceitos de física. Além da visualização de fenômenos, o procedimento experimental permite uma sistematização da análise de dados e resultados. Em alguns casos, é possível medir constantes da natureza com precisão. Em termodinâmica, há uma grande variedade de experimentos simples, possíveis de serem realizados com material de fácil aquisição. Por outro lado, quando o fenômeno requer alguma precisão, o custo e a dificuldade aumentam significativamente, exigindo um planejamento cuidadoso do experimento.
Vários experimentos requerem um bom isolamento térmico do sistema em estudo para fornecerem resultados consistentes com a teoria. Em geral, é necessário o uso de calorímetros de alta qualidade, difíceis de serem encontrados em laboratórios didáticos. Assim, é interessante considerar uma classe de experimentos que aproveitam a troca de calor entre o sistema e o ambiente, dispensando, portanto, o isolamento térmico. Um exemplo clássico é a determinação do calor específico de um sólido ou líquido por meio da lei de resfriamento de Newton. Neste trabalho utilizamos o experimento projetado para medir o calor específico de um líquido, por meio da lei de resfriamento de Newton, para mostrar quais os principais mecanismos de troca de calor entre o sistema e o ambiente. Assim, analisamos a curva de resfriamento da água destilada aquecida em dois copos de alumínio, sendo um deles polido e o outro pintado de preto. Identificamos dois aspectos desse experimento que permitem ao professor aprofundar a discussão da troca de calor: