Biofísica 2 P Jul 23 T1B – OM 4. Termodinámica

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 a 1 atm 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: δagua=1,0 kg/L y cp_agua = 4184 J/kg°C)

 

□ 0,57 W	□ 420 W	█ 2400 W
□ 3000 W	□ 144000 W	□ 1,21*109 W

 

Calor necesario para “calentar” el agua

 

Q = m cp (Tf – Ti)

 

donde

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

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

Tf = temperatura final = 100 ºC

Ti = temperatura inicial = 14 ºC

 

Reemplazando

Q = 1,2 kg 4184 J/kg°C (100 ºC – 14 ºC) = 431789 J

 

Pot = Q / t

 

Donde

Pot = potencia

Q = cantidad de calor entregado = 431789 J

t = tiempo = 3 min (60 s / 1 min) = 180 s

 

reemplazando

Pot = 431789 J / 180 s = 2400 W