Biofísica Final Feb17 - 10 Termodinámica

10. Una pava eléctrica conectada a la red domiciliaria permite calentar 1,2 L de agua desde los 14°C hasta que alcanza el Punto de Ebullición en unos 3 minutos. Asumiendo que la transformación de energía eléctrica en calórica es totalmente eficiente, la potencia (en W) requerida es aproximadamente de:

 (Datos: ragua=1,0 kg/L y cp_agua = 4184 J/kg°C)

█ 2400 W

 144000 W

 0,57 W

 420 W

 1,21*10⁹ W

 3000 W

Calor necesario para “calentar” el agua

Q = m * cp * ( Tfinal – T inicial)

donde

m =  masa = volumen * ragua = 1,2 L 1,0 kg/L = 1,2 kg

cp = calor especifico a presión constante del agua = 4184 J/kg°C

Tfinal = 100 ºC

Tinicial = 14 ºC

Reemplazando

Q = 1,2 kg 4184 J/kg°C (100 ºC – 14 ºC) = 431.789 J

Potencia = Q / t

donde

Q = cantidad de calor entregado = 431.789 J

t = tiempo = 3 min = 180 s

reemplazando

Potencia = 431.789 J / 180 s = 2.400 W