Supongamos que tienes un calentador eléctrico en tu casa con capacidad de 110 litros de agua, que funciona con una corriente de 20 A para 140 V. El calentador puede calentar el agua desde 15°C a 50°C en 30 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por cuatro personas y usa aproximadamente 220 litros de agua caliente para bañarse a diario, con un costo de $ 15.00 por kilovatio/hora.
Respuestas
1) La potencia eléctrica es 2.8Kw
2) La energía que se gasta es 1.4Kw
3) El costo generado por la familia es $42.
4) La resistencia es de 7 ohms.
En el funcionamiento del calentador se aplica la ley de ohm, así como el efecto joule debido a que cuando la electricidad circula por la resistencia se produce calor .
calentador eléctrico : capacidad 110 Lts de agua
I = 20A
V = 140 volt
To= 15ºC
Tf= 50ºC
tiempo =t= 30 min
La familia de 4 personas gasta :
V = 220 Lts agua caliente
Costo = $ 15.00 /Kwh
1) La potencia eléctrica del calentador es:
P = V*I
P = 140 volt *20A = 2800 vatios * 1Kw/1000vatios
P = 2.8 Kw
2) La energía que gasta el calentador en 30 minutos:
W = P* t
t = 30min * 1 h/60 min= 0.5 h
W = 2.8 Kw* 0.5h
W = 1.4 Kwh
3) El costo que gasta la familia por bañarse diariamente es:
1.4Kwh* $15/ 1 Kwh= $21 por gastar 110 Lts agua caliente
Ahora, por gastar 220 Lts de agua, el costo es : 2* $21 = $42 .
4) Si al calentador se le avería la resistencia. El valor de la nueva resistencia es de:
Se aplica la ley de Ohm : V = I*R se despeja la R :
R = V/I = 140v/20A = 7 ohms