1. Un radiador eléctrico conectado a 220 V tiene una potencia de 1.000 W. Está encendido una media de 3 horas al día.

a. Calcular cuantas Kcal emite en el mes de Noviembre si el rendimiento es del 95%.

b. Si el precio del Kwh es de 0.27 €, ¿A cuánto asciendo la factura?

2. Una habitación de una vivienda tiene unas medidas de 3 m x 4 m x 3 m de alto. Las paredes son de ladrillo con espesor de 35 cm, y tiene 2 ventanas de vidrio de 1 m x 1 m con cristales de espesor 10 mm. Calcula el tiempo que tiene que estar encendido al día, el radiador de 5.000 W, para suministrar la energía pedida por conducción, si en el interior hay una temperatura de 18ºC y en el exterior es de 9ºC. Se desprecia la cedida por el techo y el suelo.

(Cantidad de calor TOTAL que se disipa en la habitación)

3. Una habitación de una vivienda tiene unas medidas de 5 m x 4 m x 2’5 m de alto. Las paredes son de hormigón con espesor de 30 cm, y tiene 3 ventanas de vidrio de 1’5 m x 1 m con cristales de espesor 16 mm. Calcula el tiempo que tiene que estar encendido al día, el radiador de 7.500 W, para suministrar la energía pedida por conducción, si en el interior hay una temperatura de 25ºC y en el exterior es de 6ºC. Se desprecia la cedida por el techo y el suelo.

Energía que traspasa el cristal

Energía que traspasa la pared de hormigón

Cantidad de energía que sale de la habitación

Cantidad de energía que emite el radiador

Tiempo necesario que debemos tener encendido el radiador para mantener durante todo el día la habitación a 25 ºC con una media de temperatura exterior de 6ºC

Siendo ∆T el gradiente de temperatura entre el exterior y el interior

Si el radiador aporta

¿Cuánto tiempo necesita el radiador para elevar 1ºC la temperatura de la habitación?

4. Si en España se consumen 50 · 10⁶ Tm de antracita para producir electricidad, ¿Qué cantidad de Kwh aprovecha el consumidor, si el rendimiento de la central es del 16%?

5. Una central térmica de carbón tiene un rendimiento del 22%, se le ha suministrado 20 T de Hulla. Calcula la cantidad de energía en Kwh que es capaz de generar.

6. Si el féretro del dictador Franco tiene un peso de 88 kg, y fue elevado en helicóptero a una altura sobre el suelo de 550 m. Desde esa altura si se hubiera caído…

a. ¿Qué energía mecánica, potencial y cinética tendría antes de caer?

b. ¿Qué energía potencial y cinética tendría a 100 metros antes de llegar al suelo? ¿Y cuál su velocidad?

7. Si un móvil de 200 g se nos cae desde la terraza de un tercer piso con un edificio con bajo comercial con entrepiso, y cada altura es de 3’06 metros ¿Qué velocidad tiene en el preciso momento antes de reventarse?

8. Una plancha de aluminio tiene una superficie de 50 cm² y un espesor de 1 cm. Sabiendo que en un lado hay una fuente de calor por una resistencia eléctrica consumiendo una potencia de 1.500 W y que la temperatura ambiente es de 18 ºC ¿qué temperatura tiene el lado de la resistencia?

Cuestiones propuestas

1.- Una bomba está funcionando 3 horas y 33 minutos al día, conectada a 230V, para regar el césped de un campo de golf. Calcula la energía en Kwh y en Julios, así como el coste del consumo durante el mes de agosto, si absorbe 5’22 Amperios y el coste medio de la electricidad es de 0.27€/kwh.

2.- ¿Qué tiempo esta encendido un horno, si la factura asciende a 3’27 € con una tarifa plana de 0’18

€/Kwh y lo hemos conectado gradualmente de la siguiente manera?

• 1/3 del tiempo a 250 w

• ½ del tiempo a 600 w

• 1/6 del tiempo a 850 w

3.- En una sala de 15 m. de ancho X 5 m. de largo y 2’25 m. de alto, con 2 ventanas climalit de 22mm con una superficie de 1.75 m² cada una, se puede considerar un habitáculo razonablemente bien aislada con sus paredes de ladrillo de 18 cm de grosor. Si quiere mantener la estancia a 23ºC todo el día (18 horas) con una temperatura externa media de 8ºC, con una estufa de pellet de 5 Kw.

a. ¿Cuántas Kilocalorías necesita generar la estufa?

b. ¿Cuánto tiempo debe estar emitiendo calor la estufa?

4.- Un bulto de 58 kg, perteneciente a una mudanza se precipita desde una altura de 17 metros a la calle. Nos gustaría saber cuál es su energía mecánica, su energía cinética y potencial, así como la velocidad que posee en cada uno de los estadios siguientes. Antes de precipitarse, a 3 metros del suelo y justo cuando está tocando el suelo

Poder calorífico de los principales combustibles Acceso las Tablas de poder calórico

Conductividad de los materiales Acceso a tablas conductividad

SOLUCIONES

01. Una bomba está funcionando 3 horas y 33 minutos al día, conectada a 230V, para regar el césped de un campo de golf. Calcula la energía en Kwh y Julios, que consume durante el mes de agosto, si absorbe 5’22 Amperios y el coste medio de la electricidad es de 0.27€/kwh y su coste.

Precio de la factura 4’26 Kwh · 0’27 €/Kwh · 3’55 h/día · 31 día/mes = 35’62 €/mes

02. ¿Qué tiempo esta encendido un horno, si la factura asciende a 3’27 € con una tarifa plana de 0’18

€/Kwh y lo hemos conectado gradualmente de la siguiente manera?

• 1/3 del tiempo a 250 w

• ½ del tiempo a 600 w

• 1/6 del tiempo a 850 w

03. En una sala de 15 m. de ancho X 5 m. de largo y 2’25 m. de alto, con 2 ventanas climalit de 22mm con una superficie de 1.75 m² cada una, se puede considerar un habitáculo razonablemente bien aislada con sus paredes de ladrillo de 18 cm de grosor. Si quiere mantener la estancia a 23ºC todo el día (18 horas) con una temperatura externa media de 8ºC, con una estufa de pellet de 5 Kw.

a. ¿Cuántas Kilocalorías necesita generar la estufa?

b. ¿Cuánto tiempo debe estar emitiendo calor la estufa?

Superficie del cristal y superficie de la pared

Energía que traspasa el cristal

Energía que traspasa la pared de hormigón

Cantidad de energía que sale de la habitación

Cantidad de energía que emite el radiador

Tiempo

04. Un bulto de 58 kg, perteneciente a una mudanza se precipita desde una altura de 17 metros a la calle. Nos gustaría saber cuál es su energía mecánica, su energía cinética y potencial, así como la velocidad que posee en cada uno de los estadios siguientes. Antes de precipitarse, a 3 metros del suelo y justo cuando está tocando el suelo