Question

un calentador electrico que se usa para hervir pequeñas cantidades de agua consta de una espiral de 15 Ω que esta inmersa directamente en el agua .funciona enchufada a 120 v en la pared ¿cuanto tiempo es necesario para que este calentador eleve la temperatura de 0.50 kg de agua de 13ºc al punto normal de ebullicion?

Answer 1

En primer lugar vamos a calcular la energía necesaria para calentar el agua:

$Q = m\cdot c_e\cdot (T_f - T_i)$

La masa debe estar expresada en g, el calor específico del agua líquida es $4,18\frac{J}{g\cdot ^\circ}$ y la temperatura final ha de ser 100 ºC:

$Q = 500\ g\cdot 4,18\frac{J}{g\cdot ^\circ}\cdot (100 - 13)^\circ = 181\ 830\ J$

La energía disipada en la resistencia eléctrica es: $E = \frac{\Delta V^2\cdot t}{R}\ \to\ t = \frac{Q\cdot R}{\Delta V^2}$ (estamos considerando que la energía disipada ha de ser igual a la que hemos calculado para el calentamiento del agua):

$t = \frac{181\ 830\ J\cdot 15\ \Omega}{120^2\ V^2} = \bf 189,4\ s$