• Asignatura: Baldor
  • Autor: nerciso2
  • hace 8 años

“La temperatura de un cuerpo se modifica a una velocidad que es proporcional a la diferencia de las temperaturas entre el cuerpo y el medio externo, siempre que el medio mantenga constante su temperatura”.
dT/dt= k(T-T_a)

En ese sentido, dicho fenómeno se presenta frecuentemente en la vida cotidiana y se puede aplicar en el siguiente caso: Una pequeña lámina de metal, cuya temperatura inicial es de 20 °C, se introduce en un recipiente que contiene agua hirviendo. ¿Cuánto tiempo le llevará a la lámina alcanzar los 90° C, si se sabe que su temperatura se incrementó en 2° C en un segundo, cuánto le llevará alcanzar los 98° C respectivamente?

a) 82.1 s.

b) 145.75 s.

c) 87.4 s.

d) 158.94 s.

Adjuntos:

Respuestas

Respuesta dada por: guchi19
3

DATOS:

 Temperatura inicial = Ta = 20 °C    

  T = 90°C                            

  dT/dt= 2°C /seg                    

  t=?

  T= 98°C    

                             

  RESOLVEMOS:

   Aplciamos la ley de enfriamiento ( ley de Newton)  :

                  dT/dt= k* (T - Ta)  

Despejamos  k :

                      k= ( T -To) / dT/dt  

                     k= ( 90 °C - 20°C )/ 2°C / seg  

                      k= 70/2 seg

                   dT/dt = (70/2) * ( T - 20°C )  

                ∫   dT/ (T - 20°C ) = ∫ (70/2) dt  

                     Ln( T - 20°C ) = (70/2) *t

                                     t= Ln( T - 20°C ) /(70/2)

Tiempo en que la lámina tardara en alcanzar los 90 °C  :

 t =  Ln(  90°C - 20°C ) / (70/2) = 0.052seg

Para T = 98°C  

t =  Ln( 98°C - 20°C ) / (70/2) = 0.054 seg

Se tardó 0.052seg en alcanzar los 90°C y 0.054 seg en alcanzar los 98°C .  

Respuesta dada por: pedritosalas797
0

Respuesta:

  Aplicamos la ley de enfriamiento ( ley de Newton)  :

                 dT/dt= k* (T - Ta)  

Despejamos  k :

                     k= ( T -To) / dT/dt  

                    k= ( 90 °C - 20°C )/ 2°C / seg  

                     k= 70/2 seg

                  dT/dt = (70/2) * ( T - 20°C )  

               ∫   dT/ (T - 20°C ) = ∫ (70/2) dt  

                    Ln( T - 20°C ) = (70/2) *t

                                    t= Ln( T - 20°C ) /(70/2)

Tiempo en que la lámina tardara en alcanzar los 90 °C  :

t =  Ln(  90°C - 20°C ) / (70/2) = 0.052seg

Para T = 98°C  

t =  Ln( 98°C - 20°C ) / (70/2) = 0.054 seg

Se tardó 0.052seg en alcanzar los 90°C y 0.054 seg en alcanzar los 98°C .

Explicación:

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