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Mensaje 22 Dic 08, 10:43  8605 # 1



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1) Un calentador eléctrico de 2kW es utilizado para elevar de 10°C a 22°C la temperatura del aire contenido en una sala cuyas dimensiones son 3 m x 5 m x 2,8 m. Sabiendo que se dispersa el 40% del calor, calcule el tiempo empleado durante el calentamiento. Siendo el calor específico del aire 0,238 Kcal/(kg·ºC), la masa específica del aire 1,30 kg/m3 y 1 cal = 4,2 J.

2) Cuántas calorías son necesarias para calentar 200 L de agua, de 15°C a 70°C? siendo la densidad del agua 1 kg/L y el calor específico del agua  1 kcal/(kg·ºC)? Cuánta potencia es necesaria para realizar esa operación en 3 horas. Considere 1 cal = 4,2 J.

3) El calor de combustión es la cantidad de calor liberada al quemar una unidad de masa del combutible. El calor de combustión del gas de cocina es 6000 kcal/kg. ¿Aproximadamente cuántos litros de agua, a temperatura de 20ºC, pueden ser calentados hasta la temperatura de 100ºC con un balón de gas de 13 kg? Desprecie las pérdidas de calor.

Consulta: hace falta saber dilatación de líquidos para hacer este tipo de ejercicios? porque en mi temario sólo figura que debo estudiar hasta dilatación de sólidos.

:~:
          
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Mensaje 22 Dic 08, 21:30  8607 # 2


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1) Un calentador eléctrico de 2kW es utilizado para elevar de 10°C a 22°C la temperatura del aire contenido en una sala cuyas dimensiones son 3m x 5m x 2,8m. Sabiendo que se dispersa el 40% del calor, calcule el tiempo empleado durante el calentamiento. Siendo el calor específico del aire 0,238 Kcal/(kg·ºC), la masa específica del aire 1,30kg/m3 y 1cal = 4,2J.



El calor específico se define como la cantidad de calor que hay que comunicar a cada gramo (unidad de masa) para aumentar su temperatura en 1 grado. Si calientas M g lo multiplicas por M y si quieres aumentar ∆t grados pues multiplica por esa cantidad. Es decir:

Q = ce·M·∆t

Dicho de otra manera, la cantidad de calor que has de comunicar depende de qué cantidad sea, del cambio de temperatura y de que naturaleza sean las moléculas o átomos.

La potencia (2 kW) es la energía que el calentador dispensa cada segundo. En calorías por segundo serán: 2000·0,24 = 480 cal/s. La densidad te la dan para que puedas conocer la masa de aire conocido su volumen (3·5·2,8 = 42 m³). Su masa será de:

d = M/V => M = d·V = 1,30·42 = 54,6 kg

Q = M·ce·∆t = 54,6·0,238·12 = 155,94 kcal


Como P (potencia) = Energía (calor) / tiempo.

t = 155940/480 = 324,87 s

Se me olvidaba lo de "Sabiendo que se dispersa el 40% del calor". Se puede arreglar ahora. Sólo retine el 60% de la energía que le damos. Luego necesitamos estar calentando un tiempo mayor de tal manera que el 60 % de la cantidad buscada sea 324,87 s. Esa cantidad es:

324,87·100/60 = 541,45 s


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Mensaje 22 Dic 08, 21:43  8608 # 3


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2) Cuántas calorías son necesarias para calentar 200 L de agua, de 15°C a 70°C? siendo la densidad del agua 1 kg/L y el calor específico del agua  1 kcal/(kg·ºC)? Cuánta potencia es necesaria para realizar esa operación en 3 horas. Considere 1 cal = 4,2 J.



200 L de agua pesa 200 kg (masa)

ce Agua = 1 cal/(g·ºC) = 1 kcal/(kg·ºC)

Q = M·ce·∆t = 200·1·55 = 11000 kcal = 45833,33 kJ (se divide entre 0,24)

P = E/t = 45833,33 kJ/(3·3600 s) = 4,24 kW

Julio/s = watio

  Hola, bienvenid@ al foro. Gracias por participar.
Los líquido siguen el mismo comportamiento que los sólidos:
Haz algunos de calorimetría. Mezcla de líquidos distindos hasta alcanzar una T común.

* IMPORTANTE: Si no lo has hecho ya, completa tu perfil y lee las normas del foro
* Si es la primera vez que entras, mira el mensaje privado que te hemos enviado


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Mensaje 23 Dic 08, 07:28  8612 # 4


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Gracias por la explicación profe, se me quedó bien claro =)

Aqui va otro...

El calor de combustión es la cantidad de calor liberada al quemar una unidad de masa del combutible. El calor de combustión del gas de cocina es 6000kcal/kg. ¿Aproximadamente cuántos litros de agua, a temperatura de 20ºC, pueden ser calentados hasta la temperatura de 100ºC con un balón de gas de 13kg? Desprecie las pérdidas de calor.

A mi me da de resultado 975Litros
          
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Mensaje 23 Dic 08, 13:32  8613 # 5


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3.- El calor de combustión es la cantidad de calor liberada al quemar una unidad de masa del combutible. El calor de combustión del gas de cocina es 6000kcal/kg. ¿Aproximadamente cuántos litros de agua, a temperatura de 20ºC, pueden ser calentados hasta la temperatura de 100ºC con un balón de gas de 13kg? Desprecie las pérdidas de calor.



Q = M·ce·∆t

13·6000 = M·1·80 => M = 975 kg (equivalente a 975 L)


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Mensaje 23 Dic 08, 20:01  8614 # 6


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vaya, a ti te salio bastante rápido, yo tuve que hacer algo mas largo para llegar a ese resultado :P

Gracias profe
          
       


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