Newton Soğuma Kanunu Örnekle Beraber

Bir cismin çevresine vererek yitirdiği ısı tutarının, cismin sıcaklığı ile çevre sıcaklığının çıkarımına bağlı olduğunu bildiren bir yasadır. Örneğin; basit soğutma modellerinde, Newton soğuma kanunu kullanılabilir.

Tam ifade edecek olursak Newton'un soğuma kanunu, maddenin ısı kaybı miktarının, çevre ve madde sıcaklıkları arasındaki farka oranıdır. Bununla beraber, ısı kaybı prensibinin bu ifadesi, tam doğru bir ifade değildir. Daha doğru bir formülasyon için homojen olmayan ortamlarda, ısı akışının analizine ihtiyaç duyulur. Bu ifadenin genel uygulanması ise, Biot sayısı ile yapılır.

Bununla birlikte, bir maddenin sıcaklığının e üzeri ifadesi, bu prensipten türetilebilir. Eğer, T , maddenin sıcaklığı ise;

Burada r pozitif bir sabittir.

ÖRNEK OLARAK;

Başlangıçta belirli sıcaklığa sahip küresel metal bir cisim sıcaklığı T0 olan sıcak su içerisinebırakılıyor. Cismin başlangıç sıcaklığı su sıcaklığından düşük ise, cisme ısı transferi başlayacağı bilinmektedir. Buna göre cismin herhangi bir t anında sıcaklığını T(t) veren diferansiyel denklemi belirleyiniz.

ÇÖZÜMÜ;