חוק הקירור של ניוטון

חוק הקירור של ניוטון הוא חוק פיזיקלי המתאר את קצב מעבר החום מגוף לסביבתו או להפך. החוק קובע כי תחת התנאים הבאים:

1. טמפרטורת הגוף שונה במעט מטמפרטורת הסביבה שבה הוא נמצא.
2. קיבול החום של הגוף קטן בהרבה מקיבול החום של הסביבה (ולכן טמפרטורת הסביבה אינה משתנה).

מתקיים כי קצב מעבר החום בין הסביבה לגוף עומד ביחס ישר להפרש הטמפרטורות בין הגוף לסביבה. בתנאים אלו גם מתקיים כי השינוי בטמפרטורת הגוף פרופורציוני לשינוי בכמות החום בגוף, ולכן גם קצב שינוי טמפרטורת הגוף יעמוד ביחס ישר להפרש הטמפרטורות בין הגוף לסביבתו.

מחוק זה ניתן לגזור את קצב השינוי בטמפרטורת הגוף (טמפרטורת הסביבה לא תשתנה בגלל קיבול החום הגדול שלה). אם נסמן את הפרש הטמפרטורות ב-$\Delta T$ אזי קצב ירידת הטמפרטורה הוא נגזרת לפי הזמן ומקבלים את המשוואה הבאה,

$\ {\frac {d\Delta T}{dt}}=-\alpha \Delta T$

כאשר $\alpha$ הוא קבוע פרופורציה חיובי.

פתרון המשוואה הדיפרנציאלית הוא שהפרש הטמפרטורות $\Delta T(t)$ בין הגוף לסביבה דועך מעריכית כפונקציה של הזמן:

$$\Delta T(t)=\delta _{0}e^{-\alpha t}$$

כאשר $\delta _{0}=\Delta T(0)$ הוא הפרש הטמפרטורות ההתחלתי בין הגוף לסביבה.

ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.