Question

1. Lee el siguiente problema. Supongamos que tienes un calentador eléctrico en tu casa con capacidad de 60 litros de agua, que funciona con una corriente de 5 A para 110 V. El calentador puede calentar el agua desde 10°C a 60°C en 20 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por 4 personas y usan aproximadamente 120 litros de agua caliente para bañarse diariamente, con un costo de $15 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

2- P = V*I

V = 110 V
I = 5 A

P = 550 W o 0.55 Kw

3-

E = P*T

P = 0.55 Kw

T = 20 minutos o 0.33 h

E = 0.55 * 0.33 = 0.1815 kw/h

4.

El costo es 15$ Kw/h

Sabemos que gastamos 0.1815 kw/h

El costo por calentar 60 litros (la capacidad maxima del calentador) seria

15 *0.1815 = $2.7225

pero como en realidad necesitamos 120 litros seria

2.7225 * 2 = $5.445 diarios

5-

R = V/I

V = 110 V

I = 5 A

110/5 = 22 Ohm

6- La ley de Joule, que nos dice que el calor desarrollado por una corriente electrica al pasar por un conductor es directamente proporcional a la resistencia, al cuadrado de la intensidad de la corriente, y al tiempo que dura la corriente

Esta ley explica como puedes producir calor a partir de energia electrica, que es lo que hace un calentador con el agua en este caso