Este documento describe un experimento para medir la variabilidad de la temperatura de un líquido (agua) al enfriarse y comparar los resultados con la teoría de Newton. Se calentó agua a 100°C y se midió su temperatura cada 10 minutos hasta los 20 minutos, calculando teóricamente los valores. Luego se compararon los resultados teóricos con los obtenidos en el experimento físico, encontrando una diferencia menor al 2%. El documento concluye que la teoría de Newton describe con precisión el enfriamiento del agua.

1. APLICACIONES DE LAS ECUACIONES
DIFERENCIALES DE
PRIMER ORDEN A PROBLEMAS DE
ENFRIAMIENTO
• Alejandro Tellez
• Israel Medina
• Jonathan Tenorio
• Maynor Mendoza

2. INTRODUCCIÓN
En este trabajo de curso se experimentara
físicamente la teoría de variabilidad de
temperatura de Isaac newton, la cual se
experimentara elevando de temperatura
cierta cantidad de líquido (Agua) hasta 100º
centígrados desde este punto
relacionaremos que tan precisa con la
realidad es esta teoría de newton.

3. OBJETIVOS
– Objetivo General
• Calcular la variabilidad de temperatura de un líquido atreves de la teoría de newton
haciendo uso de un medidor térmico.
– Objetivos específicos
• Medir la temperatura del líquido (agua) en determinado lapso de tiempo
• Calcular teóricamente la variabilidad de temperatura mediante la ley de enfriamiento
de Newton
• Comparar resultados teóricos con datos encontrados en el experimento

4. JUSTIFICACIÓN
El grupo de estudio realizó esta investigación con el fin de obtener
datos muy precisos con respecto al cálculo de variabilidad de grados
utilizando específicamente ecuaciones diferenciales de primer orden y
la teoría de variabilidad de temperatura Newtoniana

5. Diseño metodológico
En esta sección encontraremos los resultados del siguiente problema
Se calienta agua a temperatura de 100º C se enfría en 10 minutos a
81º C, en un cuarto cuya temperatura es de 32º C.
Encuentre la temperatura del agua después de 20 minutos.
¿Cuándo la temperatura será de 40ºC?
¿Cuándo la temperatura será de 34º C?

6. SOLUCIÓN

7. SOLUCIÓN

8. SOLUCIÓN

9. SOLUCIÓN
100
81 10
0

10. SOLUCIÓN

11. SOLUCIÓN
Determinar la temperatura al cabo de 20 minutos

12. SOLUCIÓN
Determinar la temperatura al cabo de 20 minutos
100
T2
20
0
(Por lo tanto, la temperatura del
agua luego de 20 minutos de
iniciado el proceso de
enfriamiento, es de 67,3088º C.)

13. SOLUCIÓN
Determinar cuánto tiempo debe transcurrir para
el agua alcance una temperatura de 40ºC

14. SOLUCIÓN
Determinar cuánto tiempo debe transcurrir para
el agua alcance una temperatura de 40ºC
100
40
t3
0
De aquí que, el agua demora
66,30 min, es decir 66 min y 30
seg, en enfriarse de 100º C a
40º C.

15. SOLUCIÓN
Determinar cuánto tiempo debe transcurrir para el
agua alcance una temperatura de 34ºC

16. SOLUCIÓN
Determinar cuánto tiempo debe transcurrir para el
agua alcance una temperatura de 34ºC
100
34
t3
0

17. SOLUCIÓN
Determinar cuánto tiempo debe transcurrir para el
agua alcance una temperatura de 34ºC

18. SOLUCIÓN
Datos encontrados en el experimento físico
Termómetro de
66 º C 68 min 102 min
mercurio
Datos de
Experimento
físico
Termómetro laser 66.43 º C 68min 102min

19. SOLUCIÓN
Comparación de datos físicos con datos
teóricos
Tipos de Temperatura del ¿Cuándo la temperatura ¿Cuándo la temperatura
termómetro agua después será de 40ºC? será de 34º C?
de 20 minutos.
Datos 67,3088º C 66,30 min 104 min
Teóricos
Datos de Termómetro de 66 º C 68 min 102 min
Experiment mercurio
o físico
Termómetro 66.43 º C 68min 102min
laser
% De error 1.0938 % 2.3% 1.5%

20. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES
– Conclusiones
• El equipo de estudio concluyó que la aplicación de ecuaciones diferenciales de primer
orden con respecto al teorema de variabilidad de temperatura de Newton nos damos
cuenta que los datos teóricos son muy similares a los encontrados con el experimento
físico
– Recomendaciones
• Es muy importante tener equipos de seguridad adecuados debido que el agua se
encontrara hasta 100ºC
• Utilizar diferente tipos de termómetro para sacar una media exacta de la temperatura del
agua
• Colocar corto tiempo el termómetro dentro del agua debido a que si pasa mucho tiempo
dentro de él la transferencia de calor del recipiente asía el termómetro produce
una variabilidad en el experimento
• Desarrollar mínimo dos veces el proceso teórico para asegurar datos

21. Muchas Gracias