Resuelve los siguientes problemas aplicando la fórmula del efecto Joule. Anota datos, fórmula, sustitución y resultado, además de las unidades correspondientes.
1.Por la resistencia de 30 ohm de una plancha eléctrica circula una corriente de 4 A,
al estar conectada a una diferencia de potencial de 120 v. ¿Qué cantidad de calor en joule
produce en 5 min? Recuerda que las unidades de tiempo en el SI son segundos.
2.Por el embobinado de un cautín eléctrico circulan 5 amperes al estar conectado a una diferencia de potencial de 120 v, y usa una resistencia de 400 ¿Qué cantidad de calor se genera en un minuto?
3. Qué tiempo debe estar conectado un calentador eléctrico, para producir una energía calorífica (calor) de 2000 J, si tiene una resistencia de 5000 ohm () y se encuentra conectado a la corriente eléctrica casera con u voltaje de 120 v y una intensidad de 1 A?
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
1.
Sabemos que la formula para hallar el calor generado por una resistencia es:
Q = (0,24).I².R.t
Tener en cuenta ademas las unidades
Q = Calor [cal ] ademas sabemos que: 1 cal = 4,187 J.
I = Intensidad de corriente [A]
R = Resistencia [ohm]
t = tiempo [segundo]
Reemplazando los valores:
Q = (0,24).(4)².(30).(60s)
Q = 6912 cal
Ahora lo pasaremos a Joule:
Q = 6912 cal . ( 4,187 J / 1 cal)
Q = 28940,544 J
2.
Tenemos la formula:
Q = (0,24).I².R.t
Reemplazamos los valores del enunciado para obtener el calor:
Q = (0,24).(5)².(400).(60)
Q = 144000 cal
3.
Tenemos por dato el calor pero en unidades joule por lo que debemos pasarla a calorias.
Q = 2000 J
Q = 2000 J . ( 1 cal /4,187 J)
Q = 477,67 cal
Ahora reemplazamos los valores del enunciado en la formula para obtener el tiempo:
Q = (0,24).I².R.t
477,67 = (0,24).(1)².(5000).(t)
0,398 s = t