Resfriamento Newtoniano
Objetivos
O objetivo é determinar experimentalmente, a partir dos dados coletados para a análise gráfica, a lei do resfriamento.
Introdução teórica
Considerando um corpo com temperatura ligeiramente maior que a temperatura ambiente, Newton estabeleceu um princípio físico que explica o comportamento do corpo em questão e de como sua temperatura varia com o passar do tempo.
Ele estabeleceu que a taxa de perda de calor de um corpo é proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e o ambiente. Sendo assim, temos que T é a temperatura do corpo e Ta é a temperatura ambiente, originando a lei do resfriamento em função do tempo:
Onde b é o coeficiente de transferência de energia térmica entre o corpo e o meio ambiente, tendo sinal negativo, pois seu módulo decai com o tempo.
Como consequência direta, sendo T0 é a temperatura inicial do corpo, podemos relacionar a variação da temperatura do corpo em relação ao tempo:
Materiais
1. Um béquer de 100 ml
2. Um tubo de ensaio
3. Um termômetro
4. Um aquecedor de água
5. Um béquer de 500 ml
Procedimentos:
1. Aqueça um pouco de água até próximo a temperatura de 90% e coloque um pouco no béquer e/ou no tubo de ensaio para realizar o experimento.
2. Verifique se o resfriamento realmente obedece à lei do resfriamento de Newton. Anote os resultados em uma tabela.
3. Discuta com sua equipe a necessidade de manter a posição do termômetro fixa durante a coleta de dados. O que acontece se você medir a temperatura da água em função do tempo mudando a posição do termômetro no decorrer do experimento? Explique.
4. Faça a análise dos dados obtidos, construindo gráficos,