Roteiro fisica

Páginas: 3 (632 palavras) Publicado: 26 de julho de 2013
Universidade Federal Fluminense - PUVR

Física Experimental III
Experiência: Lei de Resfriamento

1

Objetivos

1. Vericar o decaimento exponencial da temperatura no processo deresfriamento.
2. Determinar a constante de decaimento do sistema estudado.
2

Material e equipamentos

Calorímetro, termômetro, cronômetro, água e aquecedor elétrico.
3

Fundamentos teóricos

Enquantoestudava o resfriamento de materiais aquecidos, Newton propôs
o seguinte: No processo de resfriamento de um corpo, a quantidade de calor
cedida ao meio externo, durante um intervalo de tempoinnitesimal, é proporcional a diferença entre a temperatura atual do corpo T e a temperatura
do meio externo TA .
Baseado na hipótese acima, podemos obter a seguinte equação:
T − TA = (T0 − TA )e−κt(1)

onde T0 é a temperatura inicial do corpo, ou seja, para o tempo t = 0. κ é
a constante de decaimento da temperatura que depende da geometria e do
estado de superfíce do corpo, além da massa edo calor especíco do corpo.
A equação acima mostra claramente que a temperatura decresce exponencialmente com o tempo durante o processo de resfriamento. Este resultado
é conhecido como Lei deResfriamento de Newton.
Na Fig. 1 mostramos um gráco típico do decaimento exponencial da
temperatura para TA = 20◦ C e T0 = 100◦ C.
1

Figura 1: Decaimento exponencial da temperatura para TA = 20◦C e T0 =
100◦ C.
4

Procedimento

1. Meça a temperatura do ambiente (meio externo).
2. De posse do calorímetro aberto contendo água aquecida, monitore o
decaimento da temperatura da águamedindo o tempo de resfriamento
a partir de 90◦ C e a cada variação de 2◦ C, até a temperatura atingir
44◦ C.
3. Com o próprio termômetro, movimente a água levemente de forma
regular para evitargradientes de temperatura.
4. Registre o tempo apenas quando a coluna de mercúrio estiver no meio
da marca correspondendo a uma dada temperatura.
5

Análise dos dados

1. Deduza a Eq. 1 para...
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