Question

1. Lee el siguiente problema.

Supongamos que tienes un calentador eléctrico en tu casa con capacidad de 35 litros de agua, que funciona con una corriente de 6 A para 130 V. El calentador puede calentar el agua desde 10°C a 50°C en 15 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por 3 personas y usan aproximadamente 100 litros de agua caliente para bañarse diariamente, con un costo de $10 por kilowatt-hora.

A partir de esta información realiza lo que se solicita:

2. Primero, calcula la potencia eléctrica del calentador; para esto deberás usar la ley de watt, cuya fórmula es:

P=V∙I

2.1 Sustituye los valores, realiza la operación y anota el resultado en Watts y kWatts.

3. Calcula la energía que gasta tu calentador en 20 minutos (escribe el resultado en kW∙h), es decir: E= P ∙ t

Considera que la potencia es la energía utilizada por unidad de tiempo, es decir P=E/t; donde si la potencia se mide en kW y el tiempo en horas, entonces la energía se medirá en kW∙H.

3.1 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado en kw-h

4. Con el resultado anterior, calcula el costo que paga tu familia diariamente por bañarse, considerando que gastan 120 litros de agua.

4.1 Primero calcula el costo de usar la cantidad de agua que se calienta en 20 minutos (la capacidad máxima del calentador). Anota el resultado.

4.2 Después, con el resultado anterior, calcula cuánto pagan por 120 litros de agua caliente.

5. Tu calentador de agua se averió ya que su resistencia se rompió. ¿De qué valor debe comprarse la nueva resistencia para que funcione con la capacidad que tiene?

5.1 La resistencia la podemos calcular usando la Ley de Ohm, con la ecuación R=V/I

5.2 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado.

6. Por último responde ¿Qué ley se aplica en el funcionamiento del calentador y por qué? Explica brevemente tu respuesta.

Answer 1

1) P= I*V

P=6*30= 180 WATTS

2)
1KW--------1x10^3 WATTS
  X  --------- 180 WATTS

= 0,18 KW

3) E= P*t
E= (0.18KW)(1/3h)= 0,06 KW*h
3.1)  E= 180W* 1/3h= 60W*h
4) El calentador posee 35 lts de capacidad, por lo que necesita cargar aproximadamente 4 veces para suplir la necesidad de agua de la familia, si en cada carga de agua tarda aproximadamente 15 min en calentar el agua en total es utilizado 60 min al dia,por lo que diariamente la familia consume 10$.

4.1)  1hora----10$
        1/4h ------ X
X= 2,5$
4.2) 35lts-----2,5$
      120lts-------X
X=8,57$

5) R=V/I
R=30/6=5Ω "es el valor de la resistencia que debemos comprar"

6) En  el funcionamiento del calentador se aplica a través de la Ley de Ohm que determina la diferencia de potencial entre los terminales de u conductor es proporcional a la corriente que circula a través de el y proporcional a la magnitud de la resistencia del conductor.