jäähtymislailla

Jäähtymislaki, tunnettu myös Newtonin jäähtymislakina, on fysiikan laki, joka kuvaa lämpötilan muutosta ajan suhteen. Laki sanoo, että kappaleen lämpötilan muutosnopeus on verrannollinen sen ja sen ympäristön väliseen lämpötilaeroon. Toisin sanoen, mitä suurempi ero kappaleen ja ympäristön lämpötilojen välillä on, sitä nopeammin kappale jäähtyy tai lämpenee.

Matemaattisesti jäähtymislaki voidaan esittää differentiaaliyhtälönä, jossa dТ/dt = -k(T - T_ympäristö), missä T on kappaleen lämpötila, t on aika, T_ympäristö on ympäristön lämpötila ja k on positiivinen vakio, joka riippuu kappaleen ominaisuuksista ja lämmönsiirtomekanismeista. Ratkaistuna tämä yhtälö osoittaa, että lämpötila lähestyy eksponentiaalisesti ympäristön lämpötilaa.

Jäähtymislaki on hyödyllinen monissa sovelluksissa, kuten lämmönsiirron mallintamisessa, ruoanlaitossa ja arkkitehtuurissa. Se on kuitenkin idealisoitu malli, ja todellisissa tilanteissa lämmönsiirtoon voivat vaikuttaa myös muut tekijät, kuten konvektio ja säteily, jotka eivät aina ole suoraan verrannollisia lämpötilaeroon. Siitä huolimatta jäähtymislaki antaa hyvän ensimmäisen lähestymistavan ja intuitiivisen ymmärryksen lämpötilan muutoksista.