Energía y potencia eléctrica. Efecto Joule 22

 

Un calentador eléctrico tiene una potencia de 500 W cuando de conecta a 240 V. Calcular:

a)  La intensidad y la resistencia.

b)  Tiempo que tarda en calentar 8 litros de agua de 20 ºC a 80º C.

Calor específico del agua = 4180 J/kg·K

 

 

Solución

Datos: P = 500 W; V = 240 V 

a)  Potencia eléctrica:

 

P = V I

 

Intensidad de corriente eléctrica:

 

I = P/V = 500 W/240 V = 2,1 A

 

Dimensionalmente:

 

[I] = W/V = (J/s)/V = (J/V) (1/s) = C/s = A

 

Resistencia:

 

V = I R R = V/I

 

R = 240 V/2,1 A = 114,3 Ω

 

b)  Datos: V = 8 L m = 8 kg; t1 = 20 ºC; t2 = 80 ºC

Calor que produce el calentador:

 

Q = P t (tiempo)

 

Calor necesario para calentar el agua:

 

Q’ = m c (t2 – t1)

 

Como Q’ = Q, entonces:

 

P t = m c (t2 – t1) t = m c (t2 – t1)/P

 

Veamos si la expresión hallada es correcta:

 

 

 

La expresión obtenida es dimensionalmente homogénea, luego es correcta.

 

 

 

 

 

 

5 comentarios para “Energía y potencia eléctrica. Efecto Joule 22”

  • german quiroz:

    buenas tardes:

    tengo mis dudas por la cantidad de tiempo del resultado, si se trata de 4013 segundos eso quiere decir que 4013/3600 = 1.11 hr.

    por lo que se me hace mucho tiempo para calentar 8 litros de agua.????????????????????????

    Favor de aclarar… gracias

     

  • ManuelMiralles:

    Hola german quiroz:

    Desde luego que es mucho tiempo el que se tarda para calentar esa cantidad de agua, pero la potencia del calentador del problema es pequeña. Normalmente suelen ser de 2000 W, que en este caso se tardaría, aproximadamente, 1/4 de hora.

    Espero haber aclarado tu duda.

    Un saludo

  • PEDRO:

    Hola a ver si me  podiais ayudar un poquillo. una bombilla lleva la inscripcion de 60W, 220V.cual es la energia que consume en un dia expresada en julios y en kw-h, por favor desarrollada para que lo entienda porque la solucion la se, pero no se llegar hasta ella.

    muchas gracias, un saludo

  • Manuel:

    Hola Pedro:

    La energía (E) es igual a la potencia (P) por el tiempo (t), es decir: E = P·t.

    Si el resultado lo quieres en julios:

    E = 60 W·24 h·3600 s/h = 5184000 J

    Si es en kWh:

    E = 0,060 kW·24 h = 1,44 kWh

    Un saludo

  • PEDRO:

    Muchas gracias Manuel por tu ayuda.

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