Ley del enfriamiento de Newton para niños
La ley del enfriamiento de Newton es una regla científica que nos ayuda a entender cómo se enfrían los objetos. Básicamente, dice que un objeto pierde calor más rápido cuando la diferencia de temperatura entre el objeto y su alrededor es grande. Si la diferencia es pequeña, el objeto se enfría más lentamente.
Imagina que tienes una taza de chocolate caliente. Al principio, está muy caliente y el aire de la habitación está mucho más frío. Por eso, el chocolate se enfría rápidamente. Pero a medida que el chocolate se acerca a la temperatura del aire, se enfría cada vez más despacio.
Contenido
¿Quién descubrió esta ley?
Esta ley fue descubierta por el famoso científico Isaac Newton. Él realizó experimentos para entender cómo se enfriaban los objetos. Publicó sus hallazgos de forma anónima en el año 1701 en una obra llamada "Scala graduum Caloris". Esta obra apareció en una revista científica muy importante de la época, llamada Philosophical Transactions.
¿Cómo funciona el enfriamiento newtoniano?
La velocidad de enfriamiento
Cuando un objeto caliente (con temperatura T) está en un lugar más frío (con temperatura ambiente Tm), la velocidad a la que se enfría es proporcional a la diferencia entre su temperatura y la del ambiente. Esto significa que cuanto mayor sea esa diferencia, más rápido se enfriará.
Podemos representar esta idea con una fórmula matemática que nos dice cómo cambia la temperatura de un objeto con el tiempo:
-
(Ec.1)
Esta fórmula nos muestra que la velocidad de enfriamiento (el lado izquierdo) es igual a una constante (r) multiplicada por la diferencia de temperaturas (T - Tm). El signo negativo indica que la temperatura disminuye.
El enfriamiento a lo largo del tiempo
Aunque la fórmula anterior es una aproximación, nos ayuda a entender que el enfriamiento de un objeto sigue un patrón especial, como un "decaimiento exponencial". Esto significa que el objeto se enfría muy rápido al principio, y luego la velocidad de enfriamiento se va haciendo más lenta a medida que se acerca a la temperatura del ambiente.
La temperatura de un objeto en cualquier momento (t) se puede calcular con esta otra fórmula: 
Aquí, T0 es la temperatura inicial del objeto. Esta fórmula nos permite predecir la temperatura de un objeto en el futuro, si conocemos su temperatura inicial y la del ambiente.
¿Para qué se usa hoy en día?
La ley del enfriamiento de Newton es muy útil en la actualidad. Por ejemplo, se usa mucho en los modelos climáticos. Estos modelos son programas de computadora que ayudan a los científicos a calcular cómo cambia la temperatura de la atmósfera de la Tierra. Al usar esta ley, pueden hacer cálculos más rápidos y sencillos.
Estos cálculos son importantes para:
- Determinar las temperaturas en diferentes lugares y momentos.
- Predecir fenómenos naturales, como cambios en el clima o la llegada de frentes fríos.
Véase también
En inglés: Newton's law of cooling Facts for Kids
