Anterior

Q36

Es vol utilitzar una bateria de cotxe (12 V de fem i resistència interna pràcticament nul·la) per escalfar 2 l d'aigua de 5 a 40°C. Per a això es pot utilitzar una resistència d'immersió de 100 Ω o una altra de 5 Ω. Recordant el que heu estudiat en aquesta unitat i en la unitat de transports,

Dada: Calor específic de l'aigua  c  = 4,18 J/gºC

(a) si voleu que la resistència "consumeixi" la major potència possible, quina resistència escolliríeu?

La potència de la resistència és:

P igual V per I igual fracció V al quadrat entre R

com la tensió V és constant, és la tensió que subministra la bateria, contra més petita sigui la resistència més potència consumirà.

Llavors la resistència petita és la que consumirà més potència.


(b) quant de temps tardarà la resistència escollida a escalfar l'aigua?

El treball necessari per escalfar l'aigua ve donat per:

W igual P per majúscula delta t

el treball necessari per escalfar l'aigua és la calor subministrada:

https://dl.dropboxusercontent.com/u/9098134/unitat3/222_el_motor_sescalfa.html

Q igual m per c per majúscula delta T

com tenim un volum de 2 l i la densitat de l'aigua és 1 kg/l llavors tenim una massa de 2 kg:

Q igual 2 per 4180 per parèntesi esquerre 40 menys 5 parèntesi dret igual 292600 espai J

La potencia és:

P igual V per I igual fracció V al quadrat entre R igual fracció 12 al quadrat entre 5 igual 28 coma 8 espai W

i per tant el temps necessari per escalfar l'aigua:

t igual fracció W entre P igual fracció numerador 292600 entre denominador 28 coma 8 fi fracció

envoltori caixa t igual 10156 espai s espai igual espai 2 espai h espai 49 espai m i n espai 20 espai s fi envoltori

Anterior