Unidad 3 Capítulo IV Ley de Newton de enfriamiento

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1 Unidad 3 Capítulo IV Ley de Newton de enfriamiento

2 Si T > Tm, el objeto se enfría
U-3. Cap. IV Ley de Newton de enfriamiento Cuando un objeto con temperatura T se pone en contacto con un ambiente que tiene una temperatura diferente (Tm), ocurre un proceso de transferencia de calor. La diferencia de temperaturas produce que el calor fluya de los puntos más calientes a los más fríos, por lo que: Si T > Tm, el objeto se enfría Si T < Tm, el objeto se calienta Cuanto mayor sea la diferencia de calor, el proceso será más rápido, por lo que la ecuación gobernante será la ley de enfriamiento (o calentamiento) de Newton:

3 y su solución general se obtiene en la forma convencional:
U-3. Cap. IV Ley de Newton de enfriamiento Ejemplo: Una barra metálica a T1 = 20°C se introduce en un horno cuya temperatura es de Tm = 100°C. Si la constante k tiene un valor de 0.1, determine cuál es la temperatura de la barra después de 20 segundos. Solución: El modelo de este problema de valor inicial es la ley de enfriamiento de Newton y su solución general se obtiene en la forma convencional:

4 Ahora, mediante la aplicación de las condiciones iniciales:
U-3. Cap. IV Ley de Newton de enfriamiento Ahora, mediante la aplicación de las condiciones iniciales: por lo que: entonces y así, después de que han transcurrido 20 segundos, la temperatura T(20) es: