Question

En promedio, una persona utiliza 90 litros de agua si se da una ducha de 5 minutos.

Supongamos que tienes en tu casa, un calentador eléctrico que funciona con una corriente de 10 A para 120 V y tiene una capacidad de 90 litros. El calentador puede calentar el agua desde 15°C a 50°C en 30 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por 4 personas y usan aproximadamente 360 litros para bañarse diariamente, con un costo de $ 2.35 pesos por kilowatt-hora.

A partir de esta información realiza lo que se te solicita:

4. Con el resultado anterior, calcula el costo que paga tu familia diariamente por bañarse, considerando que gastan 360 litros de agua.

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

4.2 Después, con el resultado anterior, calcula cuánto pagan por 360 litros de agua caliente.

Answer 1

RESOLUCIÓN.

1) Determinar la potencia eléctrica del calentador.

P = V * I = 120 V * 10 A = 1200 VA

La potencia eléctrica del calentador es de 1200 VA.

2) Determinar la potencia en W y kW.

Se aplica la primera ley de la termodinámica para encontrar el valor de la potencia entregada al agua.

m = 90/5 * 1/60 = 0,3 kg/s

h15 = 62,99 KJ/Kg

h50 = 209,33 KJ/Kg

P = 0,3 * (209,33 - 62,99) = 43902 W = 43,902 KW

La potencia entregada al fluido es de 43902 W = 43,902 KW.

3) Calcular la energía que gasta el calentador.

E = P * t

P = 43,902 W

t = 30 min = 0,5 h

E = 43,902 * 0,5 = 21,951 KW*h

La energía que gasta el calentador en media hora es de 21,951 KW*h.

4) Calcular el costo de calentar el agua media hora.

Costo = 2,35 * E = 2,35 * 21,951 = 51,585 $

El costo de calentar el agua por media hora es de 51,585 $.

5) Calcular el costo de calentar el agua cuando se usan 360 litros.

Costo = 2,35 * 43,902 * 0,333 = 34,39 $

El costo para calentar el agua cuando se usan 360 litros es de 34,39 $.