Un tostador electrico toma una corriente de 4 amperios cuando se conecta a una fuente de 120 V; ¿cuántas calorías se producen en un minuto?
a. 6910 cal.
b. 3500 cal.
c. 2560 cal.
d. 4000 cal.
Respuestas
Primero calculamos la resistencia, mediante ley de Ohm:
R = V / I
Tenemos como datos:
R = Resistencia = ¿?
V = Voltaje = 120 V
I = Intensidad = 4 A
Reemplazamos según nuestros datos:
R = 120 V / 4 A
- Dividimos, y recordamos que un Ohmio equivale a un voltio por amperio, es decir:
R = 30 Ω
Ahora que tenemos el valor de la resistencia, para calcular la cantidad de calorías que genera se emplea la ecuación:
Q = 0,24 * I² * R * t
Se tienen como datos los siguientes:
Q = Cantidad de calor = ¿?
I = Intensidad = 4 A
R = Resistencia = 30 Ω
t = TIempo = 1 min = 60 s
Reemplazamos según nuestros datos:
Q = 0,24 * (4 A)² * 30 Ω * 60 s
- Elevamos al cuadrado y multiplicamos la resistencia por el tiempo:
Q = 0,24 * 16 A² * 1800 Ω.s
- Multiplicamos, recordando que un amperio cuadrado por ohmio por segundo, es equivalente a una caloría, es decir:
Q = 0,24 * 28800 cal
- Efectuamos la operación restante:
Q = 6912 cal
El resultado más aproximado es el literal a. 6910 cal
En el tostador eléctrico se producen 6912 calorías en el lapso de un minuto. Opción a.
¿Qué es la resistencia eléctrica?
La resistencia eléctrica es la propiedad física de un material por la que este impide parcial o totalmente el paso de una corriente eléctrica a través de él. Gracias a esta es posible regular el flujo de electrones desde un punto a otro, y manejarla sin peligro de que se descontrole.
Se puede calcular a través de la ecuación:
R = V/I
R: Resistencia eléctrica
V: Voltaje
I: Intensidad/ corriente eléctrica
Su unidad es el Ohmio (Ω).
Para conocer la cantidad de calorías que se producen en un determinado intervalo de tiempo, se utiliza la ecuación:
Q = 0.24*I²*R*t
Teniendo en cuenta que el tiempo debe estar expresado en segundos.
Planteamiento.
Se determina la resistencia del tostador:
R = 120/4
R = 30 Ω
Conocemos que 1 minuto es equivalente a 60 segundos, por ello se puede determinar la cantidad de calorías que produce el tostador en un minuto:
Q = 0.24*(4)²*(30)*(60)
Q = 6912 cal
La opción que más se aproxima es la a.
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