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Relatório laboratório de física 2 - lei de resfriamento de Newton, Trabalhos de Física

Relatório laboratório de física 2 no qual contem o passo a posso de um experimento feito em um laboratório virtual no qual podemos observar a lei de resfriamento de Newton

Tipologia: Trabalhos

2021

Compartilhado em 12/05/2021

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LLauraBL 🇧🇷

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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL
INFI - INSTITUTO DE FÍSICA
CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
Laboratório de física II
DOCENTE: Bruno Spolon Marangoni
Relatório 2
LAURA BARAUNA LUDGERO
LEI DE RESFRIAMENTO DE NEWTON
CAMPO GRANDE - MS
2021
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Baixe Relatório laboratório de física 2 - lei de resfriamento de Newton e outras Trabalhos em PDF para Física, somente na Docsity!

FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL INFI - INSTITUTO DE FÍSICA CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Laboratório de física II DOCENTE: Bruno Spolon Marangoni Relatório 2 LAURA BARAUNA LUDGERO LEI DE RESFRIAMENTO DE NEWTON CAMPO GRANDE - MS 2021

1. Introdução A troca de calor entre corpos é descrita pela Lei do Resfriamento de Newton, que foi publicada anonimamente por Newton (1971) em forma de um artigo denominado “Scala Graduum Caloris”, que descreve um método para medição de temperaturas inferiores a 1000ºC. Newton observou que a taxa de diminuição da temperatura de um corpo é proporcional à diferença entre as temperaturas do corpo e ambiente, expressa matematicamente pela equação: (1) Na equação, 𝑑𝑇/𝑑𝑡 representa a variação de temperatura do objeto em função do tempo; k é uma constante de proporcionalidade que depende do material com que o corpo foi construído; T é a temperatura do corpo; Ta é a temperatura ambiente. O sinal de negativo em frente a constante indica que a temperatura do corpo diminui com o passar do tempo. Como a equação I é uma Equação Diferencial Ordinária separável, com problema de valor inicial t = 0, temos: Como temos o PVI t = 0: C = T0 – Ta = Assim: (T – Ta) = (T0 – Ta) 𝑒^−𝑘𝑡 (2)

A temperatura da sala utilizada na análise foi de 14 °C, o material do

calorímetro é o cobre e a temperatura inicial do produto 80°C, os resultados foram colocados na tabela abaixo. Tempo (s) Temperatur

  • Construir um gráfico da temperatura (℃) versus tempo (𝑠). (𝑇 − 𝑇𝑎)

    - 0 85 71 4, a (ºC) T-Ta ln(T-Ta) 
    • 120 81,1 67,1 4,
    • 240 77,4 63,4 4,
    • 360 73,9 59,9 4,
    • 480 70,6 56,6 4,
    • 600 67,5 53,5 3,
    • 720 64,5 51,5 3,
    • 840 61,7 47,7 3,
    • 960 59,1 45,1 3,
  • 1080 56,6 42,6 3,

  • 1200 54,3 40,3 3,

  • 1320 52,1 38,1 3,

  • 1420 50 36 3,

  • 1560 48 34 3,

  • 1680 46,1 32,1 3,

  • 1800 44,3 30,3 3,

  • 2100 40,3 26,3 3,

  • 2400 36,9 22,9 3,

  • 2700 33,8 19,8 2,

  • 3000 31,2 17,2 2,

  • 3300 28,9 14,9 2,

  • 3600 27 13 2,

  • 3900 24,5 10,5 2,

  • 4200 23,3 9,3 2,

  • 4500 22,5 8,5 2,

  • 4800 21,4 7,4

  • 5100 20,4 6,4 1,

  • 5400 19,5 5,5 1,

  • 5700 18,8 4,8 1,

  • 6000 18,2 4,2 1,

  • 6300 17,6 3,6 1,

  • 6600 17,1 3,1 1,

  • 6900 16,7 2,7 0,

  • 7200 16,4 2,4 0,

  • 7500 16,1 2,1 0,

  • 7800 15,8 1,8 0,

  • 8100 15,5 1,5 0,

  • 8400 15,3 1,3 0,

  • 8700 15,2 1,2 0,

Analisando a equação do gráfico, temos que -k é o coeficiente angular da equação. Ou seja -k = -0,

5. Conclusão Executado o experimento através da simulação, mostrou que os resfriamentos do líquido satisfazem a Lei de resfriamento de Newton. Também podemos concluir que o equilíbrio térmico é alcançado quando a diferença entre a temperatura do corpo e a temperatura ambiente vai se tornando cada vez menor, até se tornar desprezível.