Problema 12 Seminario 1 Requerimientos de energía Duración 28 minutos

Renato M.F.
10 Aug 202227:10

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

00:00

🔌 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.

05:02

🔧 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.

10:05

📏 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.

15:09

⏱ 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.

20:09

📊 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.

25:12

📝 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

El término 'calentar' se refiere al proceso de aumentar la temperatura de un objeto o sustancia. En el video, este concepto es central ya que se discute cómo calentar agua desde 20 hasta 60 grados centígrados utilizando una resistencia eléctrica. La relación con el tema principal es evidente, ya que el proceso de calentamiento es el objetivo principal del seminario.

💡resistencia eléctrica

La 'resistencia eléctrica' es un dispositivo que, al oponérsele a la corriente eléctrica, transforma energía eléctrica en energía térmica. En el contexto del video, se utiliza una resistencia de 2,5 kilómetros para calentar el agua, mostrando cómo la energía eléctrica se convierte en energía calorífica.

💡eficiencia

La 'eficiencia' es un término que mide el rendimiento de un proceso, expresado como una proporción de la energía utilizada para realizar una tarea. En el video, se menciona que la eficiencia en la transferencia de energía al agua es del 80%, lo que implica que solo el 80% de la energía eléctrica se convierte en energía térmica.

💡potencia

La 'potencia' es la cantidad de energía que se puede transferir o utilizar en un tiempo dado, expresada en watts. En el script, se discute la potencia eléctrica de 2,5 kilowatts y cómo se relaciona con la potencia térmica resultante, que es menor debido a la eficiencia del proceso.

💡energía térmica

La 'energía térmica' es la energía relacionada con el movimiento de partículas dentro de una sustancia. En el video, se trata cómo la energía térmica es la resultante de la conversión de energía eléctrica por medio de la resistencia, y es la energía que calienta el agua.

💡capacidad

La 'capacidad' hace referencia a la cantidad de espacio o material que puede contener un recipiente o sistema. En el contexto del video, se menciona una 'terna de 30 litros de capacidad', lo que indica la cantidad de agua que puede ser calentada en el proceso.

💡temperatura inicial y final

La 'temperatura inicial' y la 'temperatura final' son puntos de referencia para el proceso de calentamiento. En el script, la temperatura inicial del agua es de 20 grados centígrados y se desea aumentarla a una temperatura final de 60 grados, demostrando el rango de cambio de temperatura en el proceso.

💡consumo de electricidad

El 'consumo de electricidad' se refiere a la cantidad de energía eléctrica utilizada por un dispositivo o sistema en un período de tiempo. El video discute cómo calcular el consumo mensual de electricidad basado en la potencia y el tiempo de uso del calentador de agua.

💡tiempo

El 'tiempo' es un factor crucial en el proceso de calentamiento, ya que indica cuánto tiempo es necesario para que el agua alcance la temperatura deseada. El video trata cómo calcular el tiempo que la resistencia eléctrica debe permanecer encendida para calentar el agua.

💡tarificación eléctrica

La 'tarificación eléctrica' se refiere a cómo se calcula el costo de la energía eléctrica consumida. En el video, se cuestiona si la tarifa eléctrica es conveniente basándose en el consumo y la eficiencia del calentador de agua.

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

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será la partida problema 12 seminario

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unos procedimientos divertidas dice así

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reemplazo la potencia calorífica no

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legisla toda la potencia eléctrica por

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el

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tiempo va a llegar

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vamos a hacer

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cuál es el consumo mensual es

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electricidad si se calienta

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otra cosa

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consumo virtual de electricidad vamos a

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hacer que entienden

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así éstas no entienden por las enanas

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un zumo

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el cual beneficiará por electricidad

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entendemos por esto

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el consumo mensualmente a jóvenes

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quienes tienen que tengo respaldada lo

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hubiera preguntado

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y encima te dicen las actividades

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inocuas por hora

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y luego por ahora

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este quiero bajar a estudiar en el día

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porque

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porque si los guajes potencia

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y ahora es tiempo y potencia por tiempo

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se sentía tus padres que energía que

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potencia por tiempo

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es nada más

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y la energía

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eléctricas

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quién entrega

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la potente entrega

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significa

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por el tiempo

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tiene que estar prendida

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nosotros podemos ver 2 y 2,5 túnel

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porque potencia te va a cobrar 2 o 2,5

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qué opinan ustedes qué potente te va a

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cobrar desde los 2,5 claros

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efectivamente a la empresa eléctrica no

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le interesa los 2 kilómetros con lo que

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le llega el agua con intereses con otras

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esa potencia no se cobra

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la potencia eléctrica no lo que pasa

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ahora en el tiempo

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el tiempo no tenemos un segundo hay que

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llevarlo ahora sí

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el día 23 y la noticia se calienta el

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día por lo tanto estos meses

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2

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el tiempo el tiempo dos mil ochocientos

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mil

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en ningún problema

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tendría la energía en quiroga el consumo

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de quiroga por segundo no es ninguno

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mira entonces qué hago convierto

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concierto

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una hora el chiquito me enseñaron

play21:09

pendiente el tiempo

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una hora

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los escombros de esta forma

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se cancela

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y te das cuenta que te queda poco

play21:27

se queda

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tranquilo agua

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qué va a hacer el mundo nuestro mundo

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y te quedó patente que de consumo de 100

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kilos por hora cuando frente contra otro

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ratito lo que estamos con laura

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tú sabes que laura no está a la hora que

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play21:47

otro padre es dios ahora

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roma 5 por 2 veces por eso por el tiempo

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cada calentamiento de agua nos demanda 2

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mil 800 mil 150 pero estos veces al día

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dice que trabaja este calentador

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por favor

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porque quedamos por favor no me hagan

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llegar

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tanto planes porque ven bien dos patas

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con lo cual ahora

play22:29

opinión

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en nuestro caso

play22:38

como cinco mil hombres como sabio

play22:42

392

play22:49

propia más

play22:53

pero

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nada

play23:00

1

play23:03

bueno

play23:08

pero fue una consulta es horas al mes

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[Música]

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37

play23:21

por 30

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días pero dice consumo mensual claro

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protestamos y el 30 lo llevan horas y

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cuánto sale con el día mejoró bastante

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como científico no

play23:40

por favor

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pero ahora en esos días y jóvenes

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porque el kilowatt es potencia y ahora

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que es tiempo potencia por potencia por

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tiempo

play24:07

entonces

play24:09

felicitaciones

play24:14

respuesta letras es por esto y esto

play24:19

repito como mejor electricidad al día

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presencias por su momento les decía por

play24:28

tiempo

play24:34

ya sabemos

play24:38

por

play24:40

qué

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los formativos horas

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diarias

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ya tengo que mejorar alguien y lo último

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la tarifa eléctrica residencial es

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medido sólo el tiro bajo ahora la

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persona sí que tengo no cuando tenía

play24:59

entonces

play25:00

claro le cortamos así es lo que dices es

play25:02

completamente cierto relato que está muy

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bien

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habla de la de mi ser

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este corto para lo bueno como ya tenemos

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la energía

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ahora muy bien

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con la tarifa

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estamos

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en medio por

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me dio por

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ahora no

play25:57

no

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- no levanta la mano

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nos ponemos

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y bueno

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varias cosas

play26:25

la respuesta

play26:28

a la letra d espero que todos hayan

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entendido el problema

play26:41

voy a pasar la

play26:43

grabación expertos por la madre pasará

play26:45

lo que

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sugerencia

play26:55

alguna pregunta alguna duda

play27:06

no nos vamos a detener la grabación

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