Un calentador eléctrico de agua bien aislado calienta 109 kg de agua de 20°C a 49°C en 25 min. Encuentra la resistencia de su elemento calefactor, que se conecta a través de una diferencia de potencial de 220v.
a)3.46 ohm
b)4.25 ohm
c)0.78 ohm
d)5.44 ohm
Respuestas
La resistencia de su elemento calefactor es de : R = 5.4 ohm opción d) .
La resistencia de su elemento calefactor se calcula mediante la aplicación de las fórmulas de calor y potencia eléctrica, de la siguiente manera :
m = 109 Kg = 109000 g
To = 20ºC
Tf = 49º C
t = 25 min * 60 seg / 1 min =1500 seg
R =?
V = 220v
Fórmula de calor :
Q = m* Ce * (Tf -To )
Q = 109000 g * 1 cal/gºC * ( 49ºC - 20ºC )
Q = 3161000 cal
3161000 cal * 4.184 J/1 cal = 13225624 Joules
Q = P*t
Se despeja la potencia P :
P = Q/t = 13225624 Joules /1500 seg = 8817.08 vatios
Fórmula de potencia P :
P = V²/R
Se despeja la resistencia R :
R = V²/P = ( 220 volt)²/ 8817.08 vatios
R = 5.4 ohm . opción d)