1. Cálculo de energía
* Capacidad de calor específica del agua: La capacidad de calor específica del agua es 4.184 J/(g ° C). Esto significa que se necesitan 4.184 julios de energía para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado Celsius.
* Cambio de temperatura: El cambio de temperatura es de 100 ° C (punto de ebullición) - 20 ° C (temperatura ambiente) =80 ° C.
* Misa: Tiene 1.0 kg de agua, que es igual a 1000 gramos.
Fórmula:
Energía (q) =masa (m) × capacidad de calor específica (c) × cambio de temperatura (ΔT)
Cálculo:
Q =1000 g × 4.184 J/(g ° C) × 80 ° C
Q =334,720 Joules
Convertir a kiloJULES:
334,720 Joules ÷ 1000 =334.72 kJ
Por lo tanto, se necesitan 334.72 kJ de energía para calentar 1,0 kg de agua de 20 ° C hasta su punto de ebullición.
2. Cálculo de costos
Para calcular el costo, necesitamos lo siguiente:
* Costo de energía eléctrica: Esto varía según su ubicación y proveedor de energía. Supongamos un costo de $ 0.15 por kilovatio-hora (kWh).
* Conversión: 1 kilovatio-hora (kWh) =3,600,000 julios
Cálculo:
1. Convertir energía a KWH: 334.72 kJ ÷ 3,600,000 J/kWh =0.000093 kWh
2. Calcule el costo: 0.000093 kWh × $ 0.15/kWh =$ 0.000014
Por lo tanto, a una tasa de $ 0.15 por kWh, costaría aproximadamente $ 0.000014 (menos de un centavo) calentar 1.0 kg de agua desde 20 ° C hasta su punto de ebullición usando electricidad.
Notas importantes:
* Pérdida de energía: El cálculo no supone pérdida de energía. En realidad, se perderá algo de calor en los alrededores, lo que significa que necesitará un poco más de energía para alcanzar el punto de ebullición.
* Potencia y tiempo: El cálculo de costos se basa en la energía total requerida. El costo real dependerá de la potencia del elemento de calefacción y del tiempo que lleva calentar el agua.
* Eficiencia: Los diferentes métodos de calentamiento tienen diferentes eficiencias. El calentamiento eléctrico suele ser bastante eficiente, pero otros métodos (como el gas) pueden requerir más energía.
