Ley de enfriamiento de Newton: modelado matemático con ecuaciones diferenciales

Ponente(s): Christian Gonzalez Lopez, Christian Gonzalez López

En esta plática se presenta una aplicación de la ley de enfriamiento de Newton, así como la construcción sistemática del modelo que permite representar lo que pasa en un fenómeno natural de calentamiento o enfriamiento, cuando logra conseguir igualar la temperatura del ambiente, también se presenta la solución de la ecuación diferencial dada por el modelo, lo cual nos permitió calcular la evolución de la temperatura del ambiente conforme pasa el tiempo. Observamos el trabajo que realiza un automóvil desde el motor en altas temperaturas. Lo que hicimos fue medir con una cámara termográfica la temperatura, con un cronómetro medimos cada cinco minutos la descendencia de calor y verificar si concuerda con la definición de Newton que dice: la rapidez a la que cambia la temperatura de un objeto es proporcional a la diferencia entre la temperatura del objeto y la del medio que lo rodea. En seguida con la ayuda de una estufa se calentó una cierta cantidad de leche para poder hacerle el mismo procedimiento y observaciones. Cabe mencionar que al fluido utilizado fue sometido a dos temperaturas, frio y caliente. La ley de enfriamiento se comprobó a partir de los resultados experimentales y la comparación con los resultados teóricos que se consiguieron con ayuda del modelo empleado, hubo una pequeña diferencia en los resultados. Esto se esperaba, ya que la experimentación no fue precisa debido a que en algunos casos el cronómetro no fue detenido con exactitud, o la cámara termográfica te da una temperatura, en el que el valor que aparece en la pantalla nunca es constante.