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Tiempo necesario para hervir agua con un calentador 0001

Martes 14 de junio de 2016, por F_y_Q

Un calentador de líquidos eléctrico tiene una potencia de 1 500 W. Si se añade 1 litro de agua a 20 ºC, ¿cuántos minutos tardará en comenzar a hervir el agua?

P.-S.

En primer lugar debemos calcular la energía que necesitamos para calentar el agua hasta su punto de ebullición, es decir, 100 ºC. La expresión que usaremos para ello es:
Q = m\cdot c_e\cdot \Delta T
La densidad del agua es 1 kg/L y el calor específico de ésta es 4 180 J/kg·ºC, por lo que tendremos:

Q = \rho \cdot V\cdot c_e\cdot (100 - 20)^\circ C = 1\frac{kg}{L}\cdot 1\ L\cdot 4\ 180\frac{J}{kg\cdot ^\circ C}\cdot 80^\circ C = 3,34\cdot 10^5\ J


La potencia del calentador nos indica que es capaz, suponiendo que tiene un rendimiento del 100%, de ceder 1 500 J de calor al agua en un segundo:

P = \frac{Q}{t}\ \to\ t = \frac{Q}{P} = \frac{3,34\cdot 10^5\ J}{1,5\cdot 10^3\ J/s}\cdot \frac{1\ min}{60\ s} = \bf 3,71\ min

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