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Energía disipada en una resistencia 0001

Miércoles 24 de junio de 2015, por F_y_Q

Un calentador eléctrico, que se usa para hervir pequeñas cantidades de agua, consta de una espiral de 15\ \Omega que está inmersa directamente en el agua y funciona enchufada a 120 V de tensión. ¿Cuánto tiempo es necesario para que este calentador eleve la temperatura de 0,50 kg de agua de 13 ºC al punto normal de ebullición?

P.-S.

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

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