SEDUC MT 2017 — Questão 45 · Termodinâmica

A “Lei de resfriamento de Newton” consiste de um modelo simples para a dinâmica da temperatura T de um corpo inicialmente a uma temperatura T₀, que troca calor com o ambiente, a uma temperatura T_R < T₀, em uma taxa proporcional apenas à diferença entre a temperatura do corpo e do meio exterior. A taxa de condução do calor entre o corpo e o meio que depende de características físicas como a superfície de contato entre o corpo e o meio é contabilizada em termos efetivos pela constante positiva k. A equação do modelo está representada na imagem abaixo. No gráfico temos o resultado do experimento conduzido para uma pequena quantidade de glicerina (10 cm³) em um tubo de ensaio a uma temperatura inicial T₀=100ºC sendo a temperatura do ambiente T_R = 21ºC. O perfil observado é aproximadamente exponencial.

Figura: Evolução da temperatura de uma amostra de 10 cm³ de glicerina. Adaptado de Rev. Brasileira de Ensino de Física, vol. 21, no. 1, 1999, p.116.

Considerando 1/e = 0,37. O valor da constante k para esse experimento é de aproximadamente: