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NO ME SALEN
(APUNTES TEORICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
ELECTRICIDAD
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EM 5) Se desea llevar a su punto de ebullición a presión normal un litro de agua que se halla
inicialmente a 20°C, en cinco minutos. La potencia eléctrica que se necesita es un valor:
a) menor que 400 watt b) entre 400 y 800 watt
c) entre 800 y 1600 watt d) entre 1600 y 3200 watt
e) mayor que 3200 watt
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Este es un ejercicio muy sencillo, que combina algo de calorimetría con algo de electricidad... una cuestión bastante habitual en nuestras cocinas. (Bastante corriente... a ver si nos entendemos...) |
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La cantidad de calor, Q, necesaria para hacer hervir un litro de agua que se halla a 20 ºC, es algo que puede responder la ecuación fundamental de la calorimetría:
Q = m . c . (TF – T0)
donde m es la masa de agua que hay que calentar, 1.000 g, c es el calor específico del agua líquida, 1 cal/gºC; TF es la temperatura final del intercambio de calor, 100 ºC; y T0 la temperatura inicial.
Q = 1.000 g . 1 cal/gºC . 80 ºC
Q = 80.000 cal
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Las cuestiones eléctricas se manejan en unidades del sistema internacional, de modo que tenemos que pasar esa energía a joules. (1 cal es igual a 4,19 J).
Q = 80.000 cal = 335.000 J
Y como la potencia es el cociente entre la energía entregada y el intervalo de tiempo que duró la entrega...
Pot = Q / Δt
Pot = 335.000 J / 300 s
Pot = 1.115 J/s
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| Pot = 1.115 W (respuesta c) |
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Discusión: el razonamiento y el cálculo precedente contiene el supuesto de que toda la energía eléctrica va a para al agua, o sea, que no hay pérdidas de ningún tipo. Sería raro, pero al menos tenemos, de esta manera una buena aproximación.
Desafío: ¿Cuánto vale la corriente que pasa por el calentador? |
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Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización oct-08. Buenos Aires, Argentina. |
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