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 por I igual fracción V al cuadrado 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 por mayúscula 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 por c por mayúscula 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 por 4180 por paréntesis izquierdo 40 menos 5 paréntesis derecho igual 292600 espacio J

La potencia és:

P igual V por I igual fracción V al cuadrado entre R igual fracción 12 al cuadrado entre 5 igual 28 coma 8 espacio W

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

t igual fracción W entre P igual fracción numerador 292600 entre denominador 28 coma 8 fin fracción

envoltorio caja t igual 10156 espacio s espacio igual espacio 2 espacio h espacio 49 espacio m i n espacio 20 espacio s fin envoltorio

Anterior