Se conoce que una maquina cortadora expuesta al frío exterior entra en un taller donde la
temperatura se mantiene a 65 °F. Después de 10 minutos en funcionamiento, la temperatura de la
máquina llega a 35 °F, y después de otros 10 alcanza los 50 °F.
a) Estime la temperatura inicial de la máquina, utilizando la ley de enfriamiento de Newton.
b) Se conoce que si la cortadora alcanza los 80°F, el ruido sobrepasa las normas permitidas
y se debe detener durante un tiempo. Si la máquina se c toomenzó a utilizar a las 14h00, a
qué hora debe recesar.
Respuestas
La ley de enfriamiento de Newton enuncia que, cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido por unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación, es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y dicho medio externo, siempre y cuando este último mantenga constante su temperatura durante el proceso de enfriamiento.
La genialidad de Newton se pone de manifiesto nuevamente cuando utilizando un horno de carbón de una pequeña cocina, realizó un sencillo experimento: calentó al rojo vivo un bloque de hierro, al retirarlo lo colocó en un lugar frío y observó cómo se enfriaba el bloque de metal en el tiempo. Sus conjeturas sobre el ritmo al cual se enfriaba el bloque dieron lugar a lo que hoy conocemos con el nombre de ley de enfriamiento de Newton.
Esta ley describe que la razón de pérdida de calor de un cuerpo es proporcional a la diferencia entre la temperatura del cuerpo y el medio ambiente que lo circunda. Se expresa de la siguiente forma