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'''牛頓冷卻定律'''是由[[英国|英國]][[物理學家]][[艾萨克·牛顿|艾薩克．牛頓爵士]](1642-1727)所提出的一個經驗性的關係。其表明一個物體損失的熱的速率與物體和其周圍[[環境]]間的[[温度|溫度]]差呈[[反比|正比例]]。

当一个物体与环境具有不同的温度时，这个物体将会和环境交换[[熱量|热量]]直到二者温度相同。一個比較熱的物體將會放出热量而[[冷却|冷卻]]，同时使其周圍變溫暖。一個比較冷的物體會因吸收周圍的热量而溫度上升。當我們在考慮一個物體冷卻有多快時，我們會說他冷卻的速率是－''單位時間內溫度的变化量''。

一個物體的温度变化速率取决于物體与周围的[[温度]]差。一個放在冰箱裡的[[蘋果派|熱蘋果派]]在每分鐘的溫度變化會比放在廚房裡的多得多，因为當蘋果派在[[冰箱]]裡冷卻的時候，蘋果派和其周圍的溫度差相较于一般情况下更大。

== 數學公式 ==
一个较周围热的物体温度为T，忽略表面积以及外部介质性质和温度的变化，它的冷却速率(dT/dt)與「物体温度與周圍環境溫度C的差」(T-C)成正比，即：
 <math>\frac{\mathrm{d}T}{\mathrm{d}t}=-k(T-C)</math>，其中t為時間，k為一常數。
對上式積分可得<math>\ln (T-C)=-kt+B, T-C = e^{-kt+B}</math>（其中<math>B \in \mathbb{R}</math>為積分常數）。

在<math>t=0</math>時（即初溫）則為<math>T_0 -C = e^B</math>，以此可算出''B''與''k''。

根據此定律可知，在忽略表面積以及外部性質和温度的變化時，物体温度变化將越来越慢。

== 影響 ==
牛頓冷卻定律揭示了任何物體冷卻共同遵守的數學規律，並且在提出後應用於各學科研究直到至今。但是在實際生活中，不斷有人發現，某些情況下，物體冷卻速率並非只和外部與物體的溫差有關。比如有人觀察到，兩杯除了溫度分別是100℃和70℃其他各種狀態都相同的水，放到冰箱裡，为100℃的水先結冰。這種現象被稱為[[彭巴現象]]。

{{艾薩克·牛頓}}

[[Category:物理定理]]
[[Category:温度]]