Resfriamento de Newton

Física Experimental II

Experiência 9

Resfriamento de Newton
Grupo:

Objetivo:
A experiência tem por objetivo nos apresentar os conceitos sobre o resfriamento de Newton. Este experimento investiga as variações de temperatura de um objeto em resfriamento, e procura confirmar o modelo matemático desenvolvido por Newton.
Teoria:
Na investigação de um homicídio, ou de uma morte acidental, é muitas vezes importante estimar o instante da morte. Vamos descrever uma forma matemática que pode ser usada para este problema. A partir de observações experimentais, sabe-se que, com uma exatidão satisfatória em muitas circunstâncias, a temperatura superficial do corpo se altera com uma taxa proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e meio- ambiente. É o que conhece se como Lei do Resfriamento de Newton.
Da mesma forma, quando se coloca café em uma xícara, o café começa a esfriar. O processo de resfriamento é rápido no início, posteriormente fica uniforme. Após um período longo de tempo, a temperatura do café alcança a temperatura ambiente. Estas variações de temperatura para esfriamentos de objetos, foram reunidas por Newton. Ele definiu que a taxa na qual um corpo quente esfria é aproximadamente proporcional à diferença de temperatura entre a temperatura do objeto quente e a temperatura do seu entorno.

T = ( To - Tf) exp(-kt) + Tf

que é a equação que descreve melhor a situação de resfriamento simples de um corpo, onde:

T é a temperatura do corpo num determinado instante
To é a temperatura inicial do corpo
Tf é a temperatura final do corpo t é o tempo contado a partir do momento em que os corpos foram postos em contato. k é uma constante determinada experimentalmente e que varia com o material do qual é feito o corpo, sua massa e sua condutividade térmica.

Materiais:
1. Béquer;
2. Termômetro;
3. Cronometro;
4. Água quente.