Question

Tratando de mantenerse despierto para estudiar toda la noche, un estudiante prepara una taza de café colocando una resistencia eléctrica de inmersión de 200 w en 0.320 kg de agua.
a.¿cuánto calor debe agregarse al agua para elevar su temperatura de 20.0 °c a 80.0 °c?
b.¿cuánto tiempo se requiere? suponga que toda la potencia se invierte en calentar el agua.

Answer 1

RESPUESTA:

Calculamos el calor mediante la ecuación de transferencia de calor, tenemos:

Q = m·cp·ΔT

Tenemos la masa, y el cambio de temperatura, recordando que el pode calorífico del agua tiene un valor de 4186 J/kgK, entonces:

Q = 0.320 kg · 4186 J/kg·K · (80-20) K

Q = 80371.2 J

Entonces se necesita una cantidad de 80371.2 J de calor para llevarlo de 20ºC a 80ºC.

Ahora, tenemos la potencia de la resistencia, entonces:

P = Q/t

Despejamos el tiempo, tenemos:

200 W = 80371.2 J/ t

t = 401 s

Por tanto, tenemos que se necesitaría unos 401 segundos, o lo mismo que unos 7 minutos aproximadamente.