¿cuánto tarda una cafetera eléctrica de 750 w en llevar al hervor a 0,75 l de agua inicialmente a 8,0°c? suponga que la parte de la olla que se calienta con el agua está hecha de 280 g de aluminio, y que el agua no llega a consumirse.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
425 segundos
Explicación:
Potencia = calor/tiempo se despeja la formula
t=Q/P
P= 750 w
Se deberá hacer una suma de calores debido al agua y al aluminio entonces:
V= 0.75 L ------>0.00075 m^3
densidad del agua =1000 kg/m^3
m1=dV --------> (1000 kg/m^3)(0.00075m^3) = 0.75 Kg
dt=t2-t1------> (100-8)=92 grados Celsius
m2=360 g -----> 0.36kg
c1=4186
c2=900
Se realiza la suma de calores
QT =Q1+Q2
QT = c1m1dt + c2m2dt
QT = (4186)(0,75)(92) + (900)(0.36)(92) = 321,291.6
t=QT/P
t=321,291.6/750 = 424.8 se aproxima a 425 s
El tiempo que tarda la cafetera eléctrica en llevar al hervor el agua contenida en la olla de aluminio es: 6.93 min .
Se procede primero a determinar la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura hasta la ebullición del agua, luego se transforman las calorías a Joules y por último se despeja el tiempo de la fórmula de potencia, como se muestra:
t=?
P = 750W
Tf= 100ºC
magua= 750g ; V agua= 0.75 L= 750 cm3 d = 1 g/cm3 d=m/V
To= 8ºC
m Al= 280g
Q = Qagua+qAl
Q= magua*Ce * ( Tf-To)+ mAl* Ce* (Tf -To)
Q= 750 g * 1 cal/gºC * ( 100ºC- 8ºC)+ 280 g *0.217 cal/gºC * ( 100 ºC -8ºC)
Q= 69000 cal + 5589.92 cal
Q= 74589.92 cal
Q= 74589.92 cal * 4.1868 Joules/ 1 cal = 312293.0771 Joules
W = Q = 312293.0771 Joules
Fórmula de potencia P:
P = W/t
Se despeja el tiempo t:
t = W/P
t= 312293.0771 Joules/750 watts
t = 416.39 seg * 1min/60seg = 6.93 min
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