Calculo de Potencia y Costo de un Calentador Eléctrico, Ejercicios de Matemáticas

¡Descarga Calculo de Potencia y Costo de un Calentador Eléctrico y más Ejercicios en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

Módulo 12

Actividad integradora 6

Aplicación de leyes eléctricas

Alumno: Ivan Quintan Bermudez

Asesor: José Elías Rodríguez López

Grupo: M12C3G20-

Fecha de entrega:

11 de julio 2021

Lee los planteamientos y responde las preguntas: 1.- Supongamos que tienes un calentador eléctrico en tu casa con capacidad de 110 litros de agua que funciona con una corriente de 20 A para 140 V. El calentador puede calentar el agua desde 15 °C a 50 °C en 1 hora 36 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por cuatro personas y usa aproximadamente 220 litros de agua caliente para bañarse para bañarse a diario, con un costo de $2.80 por kilovatio/hora. 2.- ¿Cuál es la potencia eléctrica del calentador en kW Datos: Volumen: 110 L Intensidad= 20 A Tiempo= 1 hora 36 minutos = 1.6 horas Voltaje= 140 V Temperatura= 15 ° a 50 ° Sustituimos valores P= V X I P= 140 V X 20 I P= 28000 W P= 2800 W / 100 P= 2.8 KW 3.- ¿Cuál es la energía que gasta el calentador en media hora (escribe el resultado en kW∙h)? P=

E

t E= Pt E= 2.8 KW X 0.5 horas E= 1.4 kWh 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.

I= 20 A

R=

V

I

R=

140 V

20 A

R= 7 Ω

 Ahora, supongamos que tienes un calentador eléctrico con forma de cilindro circular recto, con un radio de 26.5 cm y un alto de 50 cm, que cuenta con capacidad de 110 litros de agua.  Calcula la presión hidrostática en el fondo del calentador eléctrico cuando éste se encuentra lleno de agua. Anota tu resultado en kPa. Volumen= 110 L Radio= 26.5 cm = 0.265 m Altura= 50 cm = 0.5 m Constante de gravedad= g= 9.81m/s^2 Densidad de agua= p= 997 kg/m^3 Ph= pgh Ph= 997* 9.81*0. Ph= 9781. Ph= 9781.07 / 1000 Ph= 97.8107 kPa  El regulador de temperatura del calentador de agua dejó de funcionar, por lo que el agua en el interior de éste se evaporó totalmente, lo que provocó que el calentador se llene de vapor. El calentador contenía agua líquida hasta la mitad, antes de que comenzara a funcionar. Entonces ¿cuál será la densidad del vapor al interior del calentador? Considera que 1 litro de agua tiene masa igual a 1 kg. P= m v Masa= 1kg Altura= 50 cm = 0.5m R= 26.5 cm = 0.265 m Densidad del agua = p

Volumen del cilindro V= (^) π r^2 X hv= π (0.265m)^2 X 0.5 m V= 0.22061834409 m^2 X 0.5 mV = 0.11030917204 m^3 Masa= 110 kg / 2= 55 kg Volume= 0.11030917204 m^3 P= m v P= 55 kg 0.11030917204 m 3 P=815.88863677958 kg/m^3  Analiza y responde: ¿Qué ley se aplica en el funcionamiento del calentador y por qué?  Se aplica la ley de Ohm ya que se calcula la potencia eléctrica que necesita el calentador para que funcione. ¿Qué ley se aplicó para reparar el calentador y por qué?  También se aplica la ley de Ohm ya que solo se calculó la resistencia del calentador para que volviera a funcionar, porque le voltaje y la intensidad tenían el mismo valor, para poder calcular los 220 litros.