Modulo 12, Semana 2, Actividad: Leyes Electricas

Estudiante: Michel Sámano del Real

Módulo 12, Semana 2.

Actividad: Leyes Eléctricas.

Fecha: 22 de agosto de 2016

1. Lee el siguiente problema.

Supongamos que tienes un calentador eléctrico en tu casa con capacidad de 60 litros de agua, que funciona con una corriente de 5 A para 110 V. El calentador puede calentar el agua desde 10°C a 60°C en 20 minutos. Supongamos que tu familia está compuesta por 4 personas y usan aproximadamente 120 litros de agua caliente para bañarse diariamente, con un costo de $15 por kilowatt-hora.

A partir de esta información realiza lo que se solicita:

2. Primero, calcula la potencia eléctrica del calentador; para esto deberás usar la ley de watt, cuya fórmula es: P=V∙I

2.1 Sustituye los valores, realiza la operación y anota el resultado en Watts y kWatts.

Datos del Problema:

Capacidad del calentador: 60 litros

Corriente: 5Apara 110V

10^oC a 60^oC en 20 minutos

120 litros de agua diariamente

Costo $15.00 por kw-h

P=V∙I

P= (110V) (5A) = 550 W

Convertimos Watts a Kilo Watts: (550W) / 1000 = 0.55 KW

P= 0.55 KW ó P= 550 W

3. Calcula la energía que gasta tu calentador en media hora (escribe el resultado en kW∙h), es decir: E= P ∙ t

Convertimos 30 minutos a horas, 1h/(60min) (¿?) / (30 min) = (1) (30) = 30/60 = 0.5h

E= (0.55 KW) (.5h) = 0.275 KW-h

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  P=E / t

3.1 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado en kw-h

P=.275KW / .5h = () .55KW-h Potencia utilizada en una unidad de tiempo, la cual sería una hora.

4. Con el resultado anterior, calcula el costo que paga tu familia diariamente por bañarse, considerando que gastan 120 litros de agua.

4.1 Primero calcula el costo de usar la cantidad de agua que se calienta en media hora (la capacidad máxima del calentador). Anota el resultado.

1 kW / .275  $15 / (¿?) = (.275) (15) = 4.125                        4.125 / 1 = $ 4.125

4.2 Después, con el resultado anterior, calcula cuánto pagan por 120 litros de agua caliente.

(60 litros) (120 litros) $4.125 / (¿?) = (120) (4.125) = 495 / 60 = 8.25 Costo de calentar 120 litros de agua $8.25

5. Tu calentador de agua se averió ya que su resistencia se rompió. ¿De qué valor debe comprarse la nueva resistencia para que funcione con la capacidad que tiene?

5.1 La resistencia la podemos calcular usando la Ley de Ohm, con la ecuación R=V/I

5.2 Sustituye los valores de la fórmula, realiza la operación y anota el resultado.

R = 110 V / 5A= 22Ω

6. Por último responde ¿Qué ley se aplica en el funcionamiento del calentador y por qué? Explica brevemente tu respuesta.

Se aplica la ley de Joule y se puede ver reflejado en el funcionamiento del calentador de agua al verse la transformación de la energía eléctrica a energía térmica.