Resfriamento de Newton

CENTRO UNIVERSITÁRIO METODISTA IZABELA HENDRIX

Física III : Equação de Newton para o Resfriamento

Eng. Civil, Física 2
3º período, Subturma 2

Belo Horizonte - MG
2014
1. OBJETIVO
O objetivo deste experimento é determinar o valor da constante K, que representa um coeficiente de proporcionalidade do sistema em estudo, resfriando um objeto em dois sistemas: submerso em água à temperatura ambiente e no ar também em temperatura ambiente. Além de verificar a teoria da Lei de Resfriamento de Newton que originou a equação.
2. INTRODUÇÃO
A Lei de Resfriamento de Newton determina uma variação de temperatura em função do tempo, de um corpo aquecido em contato com outro em temperatura ambiente. Após algum tempo o objeto entrará em equilíbrio térmico com o meio no qual ele está inserido. Pode-se representar esta teoria através da :

Esta equação pode ser reescrita da seguinte forma:

ou

onde:
∆T ⇒ variação de temperatura sofrida pelo corpo;
K ⇒ representa um coeficiente de proporcionalidade, que dependerá do sistema em estudo;
T⇒ temperatura inicial do corpo; ⇒ temperatura ambiente;
∆t ⇒ intervalo de tempo;
∆T0 = Temperatura inicial do corpo menos a temperatura ambiente.

3. MATERIAIS UTILIZADOS
Os materiais utilizados são:
Suporte do termômetro;
Termômetro;
Béquer;
Ferro de solda;
Cronômetro.

4. PROCEDIMENTO
O experimento consiste em elevar a temperatura de um corpo até 80ºC e deixá-lo resfriar a temperatura ambiente de 23ºC. O experimento é interrompido quando o corpo atinge 30ºC visto que esta variação de temperatura é suficiente para o desenvolvimento do trabalho. O experimento foi realizado em dois sistemas: no ar e na água para fins comparativos.

a. Resfriamento do corpo no ar
Um termômetro foi preso a um suporte de forma que ele ficasse suspenso. Através da energia fornecida pelo ferro de solda a temperatura do termômetro foi elevada até 80ºC, neste momento foi acionado o cronômetro e ao