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Cuántos vatios para hervir el agua
Recuerda que las unidades de medida deben ser coherentes. Como el Cp se mide en libras, tu masa de agua calentada debe medirse también en libras. Por lo tanto, si sólo conoce el número de galones, debe convertirlo en libras. Un galón de agua = aproximadamente 8,3 libras, así que multiplique el número de galones por 8,3 para determinar el peso en libras.
El Departamento de Energía de los Estados Unidos estima que una familia de cuatro personas que se duchan durante 10 minutos al día consume unos 700 galones de agua caliente a la semana. El agua para las duchas llega a la casa a 55ºF y necesita ser calentada a 120ºF.
Calcule el % de ahorro de energía de un calentador de agua eléctrico que calienta 100 galones al día cuando la temperatura se ajusta a 110ºF en lugar de 120ºF. El sótano tiene calefacción y está a 65ºF. Se espera que la vida del calentador de agua sea de unos 10 años. Utiliza un coste adecuado para la electricidad y compara los gastos de funcionamiento.
Calculadora de vatios a calor
El agua tiene una gran capacidad de calor específico: absorbe mucho calor antes de empezar a calentarse. Puede que no sepas cómo te afecta, pero el calor específico del agua desempeña un enorme papel en el clima de la Tierra y ayuda a determinar la habitabilidad de muchos lugares del planeta.
El calor específico se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de una sustancia 1 grado Celsius (°C). El agua tiene un calor específico alto, lo que significa que se necesita más energía para aumentar la temperatura del agua en comparación con otras sustancias. Por eso el agua es valiosa para las industrias y en el radiador de tu coche como refrigerante. El alto calor específico del agua también ayuda a regular la velocidad a la que el aire cambia de temperatura, por lo que el cambio de temperatura entre estaciones es gradual y no repentino, especialmente cerca de los océanos.
Este mismo concepto puede ampliarse a escala mundial. Los océanos y los lagos ayudan a regular los rangos de temperatura que miles de millones de personas experimentan en sus pueblos y ciudades. El agua que rodea o está cerca de las ciudades tarda más en calentarse y más en enfriarse que las masas de tierra, por lo que las ciudades cercanas a los océanos tenderán a tener menos cambios y temperaturas menos extremas que las ciudades del interior. Esta propiedad del agua es una de las razones por las que los estados de la costa y del centro de Estados Unidos pueden diferir tanto en sus patrones de temperatura. Un estado del Medio Oeste, como Nebraska, tendrá inviernos más fríos y veranos más calurosos que Oregón, que tiene una latitud más alta pero tiene el Océano Pacífico cerca.
Cómo calcular la energía necesaria para calentar el agua
Esta pregunta puede parecer trivial, pero ¿lo es realmente? Sí y no. Aunque parezca obvio pensar en un hervidor de agua, una estufa, una caldera u otro aparato, todos ellos no son más que herramientas que utilizamos para cambiar la temperatura más fácilmente.
Para calentar el agua, hay que… bueno, añadir calor, que es una de las formas de energía. Al hacerlo, aumenta la energía cinética media de las moléculas y, por lo tanto, también la temperatura directamente proporcional, tal y como establece la teoría cinética. Existen tres tipos de transferencia de calor:
Todos estos métodos de transferencia de calor se aplican a nuestro caso, pero es poco probable que se tenga en cuenta la radiación a efectos cotidianos. No obstante, el método no influye en la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura, por lo que nuestra calculadora de calentamiento de agua le ayudará incluso en un escenario más inusual.
Hablar de calor puede resultar confuso. Hay algunos términos que suenan parecidos pero que significan cosas completamente diferentes. Sin embargo, todos son fundamentales para entender cómo calcular la energía necesaria para calentar el agua, así que los hemos reunido todos con una explicación:
¿Cuánto cuesta calentar 1 litro de agua?
Calcula los kilovatios-hora (kWh) necesarios para calentar el agua mediante la siguiente fórmula Pt = (4,2 × L × T ) ÷ 3600. Pt es la potencia utilizada para calentar el agua, en kWh. L es el número de litros de agua que se calienta y T es la diferencia de temperatura respecto a la inicial, en grados Celsius.
La relación entre la energía térmica y la temperatura es diferente para cada material, y el calor específico es un valor que describe cómo se relacionan. energía térmica = (masa de la sustancia)(calor específico)(cambio de temperatura) Q = mc∆T. Q = energía térmica (julios, J) m = masa de una sustancia (kg)
De nuevo, para calentar un litro de agua de 20oC a 100oC se necesitan 330kJ (0,091kWh) de calor. Todos estos métodos proporcionan la misma cantidad de calor al agua. Si miras el hervidor de agua, que tendrá una eficiencia del 90%, necesitarás 0,183kWh de electricidad.
Se quiere que la q esté en unidades de Joules o kJ. Si usas la fórmula q=mC(delta T) con tu C dado, tu q estaría en unidades de (gramos)(kJ). En el problema, se te dio la capacidad calorífica, no la capacidad calorífica específica. Por lo tanto, no necesitas la masa para calcular q.