Problema 12 Seminario 1 Requerimientos de energía Duración 28 minutos
Summary
TLDREl guion trata sobre un seminario donde se discute un problema práctico: calentar 30 litros de agua de 20 a 60 grados centígrados utilizando una resistencia eléctrica de 2,5 kilómetros. Se explora la eficiencia en la transferencia de energía, calculando el calor absorbido por el agua y estimando el tiempo y consumo de electricidad requerido para alcanzar el objetivo. Además, se aborda el concepto de potencia y cómo esta afecta el costo mensual de la electricidad, promoviendo el análisis crítico y la comprensión de los procesos energéticos.
Takeaways
- 🔍 El seminario trata sobre un problema práctico de calentar agua mediante una resistencia eléctrica.
- 💡 Se menciona que la eficiencia en la transferencia de energía al agua es del 80%, lo que implica que hay una pérdida del 20%.
- 🚰 Se calcula el calor necesario para calentar 30 litros de agua desde 20°C hasta 60°C, utilizando la fórmula del calor sensible.
- ⏱ Se discute el tiempo que tarda en calentar el agua, basándose en la potencia y la eficiencia del calentador.
- 📈 Se aborda el consumo mensual de electricidad, considerando la potencia y la duración de uso del calentador.
- 💡 Se destaca la importancia de la eficiencia en la conversión de energía eléctrica a energía calorífica y su impacto en el consumo de electricidad.
- 📊 Se hace un esquema para representar la relación entre la energía eléctrica y la energía calorífica, destacando la eficiencia del proceso.
- 🕒 Se calcula el tiempo de calentamiento del agua, teniendo en cuenta la potencia recibida y la energía necesaria para el cambio de temperatura.
- 💼 Se menciona la importancia de entender la relación entre potencia, tiempo y consumo de electricidad para calcular el costo mensual.
- 💡 Se enfatiza la necesidad de conocer la tarifa eléctrica para determinar si es rentable el uso de un calentador de agua en un hogar.
Q & A
¿Cuál es la capacidad del recipiente para calentar agua mencionado en el seminario?
-El recipiente tiene una capacidad de 30 litros.
¿De qué temperatura a qué temperatura se debe calentar el agua?
-El agua debe ser calentada desde 20 grados centígrados hasta 60 grados centígrados.
¿Cuál es la fuente de energía utilizada para calentar el agua?
-La energía proviene de una resistencia eléctrica de 2,5 kilowatts.
¿Cuál es la eficiencia en la transferencia de energía al agua?
-La eficiencia en la transferencia de energía al agua es del 80%.
¿Cuánto calor absorbe el agua para elevar su temperatura de 20 a 60 grados centígrados?
-El agua absorbe aproximadamente 5,600 kilojoules para elevar su temperatura en 45 grados centígrados.
¿Cuánto tiempo le toma a un calentador eléctrico calentar 30 litros de agua de 20 a 60 grados centígrados?
-Le toma aproximadamente 47 minutos a un calentador eléctrico calentar 30 litros de agua de 20 a 60 grados centígrados.
¿Cuál es el consumo mensual de electricidad si se calienta agua todos los días?
-El consumo mensual de electricidad dependerá de la potencia utilizada y el tiempo que se prende el calentador, pero se puede estimar en base a 2,5 kilowatts y el tiempo de uso diario.
¿Qué es la energía eléctrica y cómo se convierte en energía calorífica?
-La energía eléctrica es una forma de energía producida por un campo eléctrico que se convierte en energía calorífica a través de una resistencia, donde la electricidad se transforma en calor para calentar el agua.
¿Cómo se representa gráficamente el proceso de calentamiento del agua?
-Se puede representar gráficamente con una gráfica que muestre la temperatura del agua en el eje Y y el tiempo en el eje X, mostrando cómo la temperatura aumenta con el tiempo de calentamiento.
¿Qué es una resistencia eléctrica y cómo funciona en el calentamiento del agua?
-Una resistencia eléctrica es un dispositivo que oprima el paso del corriente eléctrico, generando calor que es transferido al agua para aumentar su temperatura.
¿Cómo se calcula la potencia eléctrica y la potencia calorífica en el proceso de calentamiento?
-La potencia eléctrica se mide en kilowatts y es la cantidad de energía eléctrica que se consume por segundo. La potencia calorífica es la cantidad de energía que se transforma en calor y es absorbida por el agua, que se calcula a partir de la eficiencia del proceso y la potencia eléctrica utilizada.
Outlines
🔌 Funcionamiento de un calentador de agua eléctrico
El primer párrafo explica cómo funciona un calentador de agua eléctrico de 30 litros y su capacidad para calentar el agua de 20 a 60 grados Celsius. Se menciona el uso de una resistencia eléctrica de 2,5 kilómetros y cómo la eficiencia en la transferencia de energía al agua es del 80%. Se plantea la pregunta de cuánto calor absorbe el agua y cuánto tiempo tarda en calentarse, así como el consumo de electricidad y la potencia necesaria. Se sugiere representar gráficamente el proceso para una mejor comprensión.
🔧 Análisis de la eficiencia y el consumo energético
El segundo párrafo profundiza en la eficiencia del calentador y cómo la energía eléctrica se transforma en energía calorífica mediante una resistencia. Se discuten las preguntas de cuánto calor absorbe el agua y cuánto tiempo tarda en calentarse. Se hace hincapié en la importancia de entender la diferencia entre la potencia eléctrica y la potencia calorífica, y cómo la eficiencia del dispositivo afecta el rendimiento y el consumo energético.
📏 Cálculo del calor necesario para el cambio de temperatura
El tercer párrafo se enfoca en el cálculo del calor que absorbe el agua para elevar su temperatura de 20 a 65 grados Celsius. Se utiliza la fórmula del calor específico para determinar la cantidad de energía necesaria, teniendo en cuenta la capacidad del calentador y la eficiencia del proceso. Se resalta la importancia de la energía útil y cómo se calcula el tiempo que tarda en calentar el agua, considerando la potencia calorífica y la eficiencia del dispositivo.
⏱ Estimación del tiempo de calentamiento y consumo energético
El cuarto párrafo trata sobre estimar el tiempo que tarda el agua en calentarse y cómo se relaciona con el consumo energético. Se discute la potencia eléctrica versus la potencia calorífica y cómo la eficiencia del calentador influye en la cantidad de energía que llega al agua. Se hace una estimación del tiempo de calentamiento y se sugiere que el consumo mensual de electricidad puede ser calculado a partir de la potencia y el tiempo de uso del calentador.
📊 Análisis del consumo mensual de electricidad
El quinto párrafo se centra en el análisis del consumo mensual de electricidad del calentador de agua, considerando la potencia y el tiempo de uso diario. Se hace una conversión de la energía requerida por segundo a horas y se proyecta el consumo diario y mensual. Se menciona la importancia de entender la tarifa eléctrica y cómo se mide el consumo residencial, para estimar los costos asociados al uso del calentador.
📝 Conclusión del problema y consideraciones finales
El sexto y último párrafo concluye el análisis del problema, resaltando la importancia de entender el funcionamiento y el consumo energético del calentador de agua eléctrico. Se hace una llamada a la participación de los espectadores para que hagan preguntas o comentarios, y se sugiere que se grabará la sesión para su posterior revisión. Se enfatiza la necesidad de comprender los conceptos básicos de energía y eficiencia para una mejor toma de decisiones en el uso de este tipo de dispositivos.
Mindmap
Keywords
💡calentar
💡resistencia eléctrica
💡eficiencia
💡potencia
💡energía térmica
💡capacidad
💡temperatura inicial y final
💡consumo de electricidad
💡tiempo
💡tarificación eléctrica
Highlights
Se discute un procedimiento para calentar 30 litros de agua desde 20°C hasta 60°C utilizando una resistencia eléctrica de 2,5 kilómetros.
La eficiencia en la transferencia de energía al agua es del 80%, lo que implica que no todas la energía eléctrica se convierte en energía térmica.
La conversión de energía eléctrica a energía calorífica es fundamental para el funcionamiento del calentador de agua.
Se plantea la pregunta de cuánto calor absorbe el agua al elevar su temperatura de 20°C a 65°C.
Se hace referencia a una fórmula para calcular el calor necesario para el cambio de temperatura del agua.
Se menciona el uso de la propiedad calorífica del agua para determinar la cantidad de energía requerida.
Se calcula que el agua absorberá 5,643 kilojoules para elevar su temperatura.
Se discute el tiempo que tomará el calentador eléctrico para calentar los 30 litros de agua.
Se establece que la potencia eléctrica real que llega al agua es de 2 kilómetros por segundo debido a la eficiencia del 80%.
Se calcula que el agua se calentará en aproximadamente 47 minutos.
Se aborda el consumo mensual de electricidad y cómo se relaciona con la potencia y el tiempo de uso del calentador.
Se hace una comparación entre la potencia eléctrica teórica y la potencia térmica real que se utiliza para calentar el agua.
Se discute la importancia de entender la diferencia entre la potencia eléctrica y la potencia térmica en el contexto de la eficiencia energética.
Se calcula el consumo mensual de electricidad considerando la eficiencia y el tiempo de uso del calentador.
Se concluye que el calentador eléctrico tiene un consumo de energía de 100 kilovatios por hora.
Se sugiere que la tarifa eléctrica residencial puede influir en la eficiencia y el costo de calentar el agua.
Se hace una reflexión final sobre la importancia de la eficiencia energética y el impacto económico de los procesos de calentamiento de agua.
Transcripts
será la partida problema 12 seminario
unos procedimientos divertidas dice así
una terna de 30 litros de capacidad debe
calentar agua desde 20 hasta 60 muy bien
el agua se calienta mediante resistencia
eléctrica de 2,5 y los huastecos excesos
y las potencias la eficiencia en la
transferencia en el día al agua es el 80
por ciento claro no hay máquina perfecta
siente bien eficiente pedir una
conversión
es sabido que ustedes muchos deben tener
en su paso una termoeléctrica un
colector eléctrico es sabido que ha
caído una conversión de que qué tipo de
energía eléctrica
por medio de una resistencia eléctrica
se convierte en energía calorífica
justamente
para eso nos va a calentarse en este
caso el agua ya muy bien hay una
conversión a la pregunta del millón es
cuánto calor en kilos absorbe el agua
claro
agua tiene que verse al horno para que
esos 30 litros de agua se caliente desde
20 hasta 65 la primera pregunta es la
siguiente en cuánto tiempo que caliente
el agua interesante es decir cuánto
tiempo tiene que estar prendidos con
este calentador eléctrico
y luego te dicen cuál es el consumo
mensual de electricidad y los
activos de potencia pero ahora es otra
cosa una potencia por tiempo ya sería
esta energía
cuando el consumo de electricidad
perfectamente las días del consumo de
electricidad pero que te van a cobrar
y luego te dicen si la tarifa eléctrica
de tanto
conviene
ya vamos
con explicación
ok vamos a hacer un esquema que
represente lo que esté espiritual por
eso le damos parte de duración
imagínate
esta que esta gráfica sería peratta
representa en calentado
al interior van a ver
los 30 litros
de agua correcto hay algo interior
en cada libro
y
es una es un calentador eléctrico por lo
tanto hay una
resistencia
efe
hay prácticas
esta es la representación de una
resistencia de creación pulsión cumple
antes de energía en chupas y recibe una
energía eléctrica y no convierte en
energía
calorífica
para calentar el agua
es agüita
está a una temperatura inicial
el problema
de 20
de 20 grados centígrados
y lo quieres llevar a una temperatura
final
sí
y para eso usa
esta resistencia eléctrica nos aleja del
equipo
la eficiencia en la transferencia
energía hablamos del 80 por ciento
entonces
entonces esta residencia eléctrica
eficiencia en la conversión de energía
en curva
80
graficando es nada más ni nada menos
de la
eficacia
somos unas termas de tres grados de
capacidad
debe calentar agua prieta de agua desde
25
electrificados
2.5 kilos was ineficiencia en la
transferencia energía el agua es del 80%
la primera pregunta es cuántos valores y
loiu absorbe el agua
la siguiente pregunta es cuánto tiempo
me calienta el agua
a ver en el ayuno
o técnicas que estando ahí es lo único
que falta colocar apenado dice
el agua se calienta mediante
persistencia de 25
25 kilos
más potente coruña
poco más 5 kilos por segundo
fíjate hasta la fecha mira por acá o
coloco acá como potencia eléctrica lo
como para como potencia calorífica donde
pondremos todo 2,5 kilos
a la izquierda a la derecha
qué opinás haber opiniones
la derecha dice cargo a la derecha
divertido
con calma iones te ayudó a decidir les
ayudó no decido por ustedes les ayude a
aprovechar la ayuda dignidad sabemos
esto de la izquierda está conectado como
incluyen una especie de tomacorrientes
querido gráfica como un tomacorriente y
en el tomacorriente qué tipo de energía
se recibe
y mañana te la van a cobrar todavía
excelente carbón
energía eléctrica no puede entonces
de hecho
la resistencia
resistencia se alimenta de energía
eléctrica uniendo
pero esa energía eléctrica en el
calentador en el equipo mañana más tarde
se va a convertir en 10 cosas que se
pueden día
no se convierte en nada
muy bien tarde se convierte mañana más
tarde excelente en energía calorífica
así entonces esta es la función
de la resistencia eléctrica
transformar convertir la energía
eléctrica
y vas a tu energía eléctrica luego
de la cobrará
para que para que se convierta mañana
más tarde en energía calorífica para que
para que esta energía calorífica sea la
que sea capaz
y que capaz de transformar litros de
agua
ahora porque te mira
quiero que me conteste nuevamente dice
la resistencia eléctrica de 2,5 kilos
donde pondría unos 2,5 kilos a la
izquierda a la derecha 7 que una
potencia perdonen lo pondría
alicia no a la derecha los dos tipos con
sólo una mirada
donde pondrían los 2,5 kilos a jóvenes
de potencias a la izquierda dice ruiz a
la izquierda de las líneas muy bien
estamos mejorando
efectivamente porque tengo bien claro no
porque lo diga profesor el texto escrito
esta palabrita y quizás
resistencia eléctrica para la parte
eléctrica tiene una potencia de
2,5 kilos
ahora eso se convierte mañana más ave en
energía calorífica de otro valor
con solo una mirada valor de la derecha
y quiero poner la potencia calorífica no
tengan que ser 25 más o menos que tienen
ustedes con sólo una mirada
potente mirando al agua
2,5 más o menos propina jovencitos
se llega a menos de
25 lo justifican los pueblos vividos con
el 08
modificas las cuentas entonces
en todas las políticas dando cuenta y
por lógica va diciendo si tengo que
multiplicar que decidir en este caso de
la apuesta es otro problema tenemos
tenido que identificar
ya nos tenemos que multiplicar muy bien
entonces la energía calorífica se
ingresa el agua ingresa de ese ritmo de
2 kilos agua es significado y 2 kilos
por segundo muy bien vamos respondiendo
las preguntas primera pregunta
absorbe el agua vamos respondiendo
cuánto calor absorbe el agua entonces
vamos a ponernos al calor que absorbe el
agua lo que realmente no le llega el
agua muy bien muy bien relato muy bien
tiene que aplicar esa fórmula no le
queda otra guay
y con el calor que necesita el agua para
elevar su temperatura con calor sensible
porque el profesor porque solo elevadas
temperaturas y esto ya viejos dichos ha
hablado del martes no son un cuerpo sólo
eleva su temperatura como es este caso
el cambio de parte efectivamente estamos
hablando del calor sensible y la forma
de
aplicar una vez 30 litros de agua
expectativas por excelencia del agua es
un tiro con litro ciento se formó 30
kilos por
propiedad calor específico 4 18 y los
dulces sobre kilogramos grados
centígrados correctos
y por la variación de temperaturas
cuantas la variación de temperatura
de 20 a 65 sería 45
excelentes jóvenes listos
hemos practicado el famoso que mata para
darle energía útil lo que realmente
necesita cuando sales
5
y estoy esta energía el calor
que absorbe el agua que está reforzada
es fácil por mejor más fácil que pegarle
un poco es lo que absorbe el agua
como entonces
respuesta
el agua calentada
y
absorber el agua y el agua los
5.600 por 3 kilos
puede
parecer
además
muy bien
vamos con la vez en cuánto tiempo se
caliente el agua y añadir a la mente que
viene a la mente que viene
así
en cuánto tiempo
se calienta
el agua abel herning a ver sugerencias
que opinan como lo hacemos utilizamos
cómo
pero eso podría hacer que su felicidad
podría ser consellerías de energía no
pero de nuevo tengo ya la potencia
calorífica dos kilos
eso
está mal
pero magnífica de comida
queremos ayudar a potencia igual lo que
acaba de decir su compañera energía
por el tiempo no
en el día
por ejemplo eso nos va a permitir
reducir el tiempo ya vamos a ver
atención atención
aquí vamos a ver energía
cuando ponemos de energía antes decía
necesita el agua cinco mil 643 kilos
entre el tiempo
el tiempo no lo conocemos pero cuando
pongo de potencia nada nada agradece que
viene cuando pongo de potencia a la
izquierda
2,5 o dos propinas
dos interinatos dos de carlos alberto
dos visitas directas cuando ponemos a la
izquierda 2,52
la respuesta es 2 respectivamente se dan
vuelta uruguay
y cobos efectivamente esos 5282 jules en
la energía que debe llegar al agua
un poco
lo que tú tienes el ritmo de energía que
les llega al agua es 2 kilos y por
segundo promete 2,5 no 2,5 lo que se
absorbe de la red eléctrica no pero al
agua no le llega a ese ritmo de energía
2,5 kilos por segundo por qué
porque es un equipo tiene una eficiencia
esa eficiencia hace que sólo les lleguen
dos y que éstos al agua le llega 2000 o
bien por segundos y el agua necesita
5.019 del tiempo
extendido
por favor de ti con sólo una mirada
porque se da cuenta
pero esto
te vas te vas te vas tokio
desde el tiempo para tomar el tiempo por
favor rapidito gráfico que estamos con
laura pero lo llevamos a minutos el
segundo sales 2.800 instinto cinco
segundos que dicen los demás día 10
conforme en 1924 aunque quedamos hoy 1
como cinco segundos no muy bien también
llevará minutos nos dan llevará minutos
con 1821
entre 60
40 47 43 minutos casi 2
por el minuto 47 por
67-70
220
es prácticamente
47 minutos
políticas de minutos
el 2.820 me quedo
un segundo noja así que al 12 1 sobre
cimientos 2 segundos redondeados de
nadie
en ese tiempo pero ahora calentar el
agua
pues algo
así como dice el pp
ok de 12
ya tenemos fin
la respuesta
a través de esta tarde
y una pregunta cuánto cuando reforma el
agua te mata si
no es necesaria para llegar la
temperatura de 30 tiros de agua desde 20
hasta 65
de energía pero energía calorífica
reemplazo la potencia calorífica no
legisla toda la potencia eléctrica por
el
tiempo va a llegar
vamos a hacer
cuál es el consumo mensual es
electricidad si se calienta
otra cosa
consumo virtual de electricidad vamos a
hacer que entienden
así éstas no entienden por las enanas
un zumo
el cual beneficiará por electricidad
entendemos por esto
el consumo mensualmente a jóvenes
quienes tienen que tengo respaldada lo
hubiera preguntado
y encima te dicen las actividades
inocuas por hora
y luego por ahora
este quiero bajar a estudiar en el día
porque
porque si los guajes potencia
y ahora es tiempo y potencia por tiempo
se sentía tus padres que energía que
potencia por tiempo
es nada más
y la energía
eléctricas
quién entrega
la potente entrega
significa
por el tiempo
tiene que estar prendida
nosotros podemos ver 2 y 2,5 túnel
porque potencia te va a cobrar 2 o 2,5
qué opinan ustedes qué potente te va a
cobrar desde los 2,5 claros
efectivamente a la empresa eléctrica no
le interesa los 2 kilómetros con lo que
le llega el agua con intereses con otras
esa potencia no se cobra
la potencia eléctrica no lo que pasa
ahora en el tiempo
el tiempo no tenemos un segundo hay que
llevarlo ahora sí
el día 23 y la noticia se calienta el
día por lo tanto estos meses
2
el tiempo el tiempo dos mil ochocientos
mil
en ningún problema
tendría la energía en quiroga el consumo
de quiroga por segundo no es ninguno
mira entonces qué hago convierto
concierto
una hora el chiquito me enseñaron
pendiente el tiempo
una hora
los escombros de esta forma
se cancela
y te das cuenta que te queda poco
se queda
tranquilo agua
qué va a hacer el mundo nuestro mundo
y te quedó patente que de consumo de 100
kilos por hora cuando frente contra otro
ratito lo que estamos con laura
tú sabes que laura no está a la hora que
tú
otro padre es dios ahora
roma 5 por 2 veces por eso por el tiempo
cada calentamiento de agua nos demanda 2
mil 800 mil 150 pero estos veces al día
dice que trabaja este calentador
por favor
porque quedamos por favor no me hagan
llegar
tanto planes porque ven bien dos patas
con lo cual ahora
opinión
en nuestro caso
como cinco mil hombres como sabio
392
propia más
pero
nada
1
bueno
pero fue una consulta es horas al mes
[Música]
37
por 30
días pero dice consumo mensual claro
protestamos y el 30 lo llevan horas y
cuánto sale con el día mejoró bastante
como científico no
por favor
pero ahora en esos días y jóvenes
porque el kilowatt es potencia y ahora
que es tiempo potencia por potencia por
tiempo
entonces
felicitaciones
respuesta letras es por esto y esto
repito como mejor electricidad al día
presencias por su momento les decía por
tiempo
ya sabemos
por
qué
los formativos horas
diarias
ya tengo que mejorar alguien y lo último
la tarifa eléctrica residencial es
medido sólo el tiro bajo ahora la
persona sí que tengo no cuando tenía
entonces
claro le cortamos así es lo que dices es
completamente cierto relato que está muy
bien
habla de la de mi ser
este corto para lo bueno como ya tenemos
la energía
ahora muy bien
con la tarifa
estamos
en medio por
me dio por
ahora no
no
- no levanta la mano
nos ponemos
y bueno
varias cosas
la respuesta
a la letra d espero que todos hayan
entendido el problema
voy a pasar la
grabación expertos por la madre pasará
lo que
sugerencia
alguna pregunta alguna duda
no nos vamos a detener la grabación
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