Con una placa eléctrica de 1 kW se ha tardado 5 minutos en llevar a ebullicin 0,5 litros de agua. Establecer el balance energético y apuntar el destino de las pérdidas.
Datos:
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read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc): |
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su1:="H2O":dat:=[P=1000*W_,t=5*60*s_,m=0.5*kg_,T1=(15+273)*K_,T2=(100+273)*K_]; |
Esquema:
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![`:=`(Sistemas, [liq, sol, amb])](images/p03_3.gif) |
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![`:=`(Estados, [1, 2])](images/p03_4.gif) |
Eqs. const.:
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eqET:=eq1_15;eqEE:=eq1_17;ldat:=get_liq_data(su1):dat:=op(dat),Const,ldat,SI2,SI1: |
a) Establecer el balance energético y apuntar el destino de las pérdidas.
Sea Qplaca el calor desprendido en la resistencia eléctrica (fácilmente medible con un vatímetro y un reloj), Qsoporte el calor invertido en calentar el soporte de la resistencia (la placa), que sería nulo en régimen estacionario, Qcazo el calor invertido en calentar el soporte del agua (el cazo), que sería nulo en régimen estacionario, Qagua=0,5.4200.(100-15) el calor invertido en calentar el agua desde los 15 C iniciales a los 100 C finales, y Qatm las pérdidas totales de calor a la atmsfera (desde la placa, cazo y agua). Qplaca=Qsoporte+Qcazo+Qagua+Qatm=300 kJ= Qsoporte+Qcazo+178,5 kJ+Qatm.
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eqBE:=eq1_5;eqBE:=subs(eqBE,subs(DE[m]=0,eq1_9));eqBE_:=subs(eqEE,eqBE);eqBE__:=subs(DT=T2-T1,W=P*t,Q=-Qplaca-Qcazo-Qaire,eqBE_);eqBE___:=evalf(subs(DT=T2-T1,W=P*t,Q=-Qamb,dat,eqBE_),3);eta:=Eaprovechada/Econsumida;eta:=m*c*(T2-T1)/(P*t);eta_:=subs(dat,evalf(subs(dat,eta))):eta:=evalf(%,2); |
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Los nuevos métodos de calentar evitan calentar el ambiente (la cocina de induccin calienta directamente el recipiente) e incluso evitan calentar el recipiente (el horno de microondas) y con ello disminuye an más el Qamb y mejora el rendimiento (menor gasto en dinero y tiempo).