Cálculo del consumo de energía eléctrica por parte de las herramientas eléctricas: problemas y soluciones.
1. En una casa, hay 5 lámparas de 25 vatios que se usan 14 horas al día, un refrigerador de 200 vatios que se usa 24 horas al día y una bomba de agua de 125 vatios que se usa 8 horas al día. ¿Cuánta energía eléctrica se consume en un mes (30 días)?
Conocido :
Potencia de la lámpara = 5(25) = 125 vatios y tiempo de uso = 14 horas x 30 = 420 horas
Potencia del refrigerador = 200 vatios y tiempo de uso = 24 horas x 30 = 720 horas
Potencia de la bomba de agua = 125 vatios y tiempo de uso = 8 horas x 30 = 240 horas
Se busca: Energía eléctrica consumida durante un mes
solución:
Energía eléctrica = potencia eléctrica x intervalo de tiempo
Energía (lámpara) = (125 vatios)(420 horas) = 52,500 vatios-hora = 52,5 kilovatios-hora
Energía (refrigerador) = (200 vatios)(720 horas) = 144 000 vatios-hora = 144 kilovatios-hora
Energía (bomba de agua) = (125 vatios)(240 horas) = 30 000 vatios-hora = 30 kilovatios-hora
Energía eléctrica utilizada durante un mes = 52,5 + 144 + 30 = 226,5 kilovatios hora = 226,5 kilovatios hora = 226,5 kWh.
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2. Una casa que utiliza herramientas eléctricas como las que se enumeran en la siguiente tabla.
¿Cuánta energía eléctrica se consume en 1 mes (30 días)?
Conocido :
Potencia de la lámpara = 4 x 10 vatios = 40 vatios y tiempo de uso = 10 horas x 30 = 300 horas
Potencia del televisor = 1 x 100 vatios = 100 vatios y tiempo de uso = 10 horas x 30 = 300 horas
Potencia de la plancha = 1 x 300 vatios = 300 vatios y tiempo de uso = 2 horas x 30 = 60 horas
Se busca: Se utiliza energía eléctrica durante 1 mes.
solución:
Energía eléctrica = potencia eléctrica x tiempo
Energía consumida por la lámpara = (40 vatios)(300 horas) = 12,000 vatios-hora = 12 kilovatios-hora = 12 kWh
Energía consumida por el televisor = (100 vatios)(300 horas) = 30 000 vatios-hora = 30 kilovatios-hora = 30 kWh
Energía consumida por la plancha = (300 vatios)(60 horas) = 18,000 vatios-hora = 18 kilovatios-hora = 18 kWh
Energía total = 12 kWh + 30 kWh + 18 kWh = 60 kWh.
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3.
La energía eléctrica utilizada por las tres herramientas eléctricas mencionadas anteriormente es…
A. 158,400 julios
B. 950,400 julios
C. 5,860,800 Julios
D. 9,504,000 Julios
Solución
Potencia eléctrica del televisor:
P = VI = (220 voltios)(0.3 amperios) = 66 voltios Amperios = 66 vatios = 66 julios/segundo
Potencia eléctrica del ordenador:
P = VI = (220 voltios)(0.4 amperios) = 88 voltios Amperios = 88 vatios = 88 julios/segundo
Potencia eléctrica de la bomba de agua:
P = VI = (220 voltios)(0.5 amperios) = 110 voltios Amperios = 110 vatios = 110 julios/segundo
Intervalo de tiempo:
10 horas = 10 x 3600 segundos = 36 000 segundos
6 horas = 6 x 3600 segundos = 36 000 segundos
4 horas = 4 x 3600 segundos = 36 000 segundos
Energía eléctrica = potencia eléctrica x tiempo
Energía eléctrica consumida por el televisor = 66 julios/segundo x 36 000 segundos = 2 376 000 julios
Energía eléctrica utilizada por el ordenador = 88 julios/segundo x 21,600 segundos = 1,900,800 julios
Energía eléctrica consumida por la bomba de agua = 110 julios/segundo x 14,400 segundos = 1,584,000 julios
Energía eléctrica total:
2,376,000 julios + 1,900,800 julios + 1,584,000 julios = 5,860,800 julios
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4. Una familia utiliza energía eléctrica durante un mes (30 días) para sus herramientas, como se muestra en la siguiente tabla.
La energía eléctrica de la lavadora, el televisor y el aire acondicionado es…
solución:
Energía eléctrica de la lavadora = 12 kWh = 12,000 vatios-hora, tiempo de uso = 2 horas x 30 = 60 horas
Energía eléctrica del televisor = 19.2 kWh = 19,200 vatios-hora, tiempo de uso = 8 horas x 30 = 240 horas
Energía eléctrica de CA = 72 kWh = 72,000 vatios-hora, tiempo de uso = 6 horas x 30 = 180 horas
Potencia eléctrica = energía eléctrica / tiempo
Potencia eléctrica de la lavadora = 12,000 vatios-hora / 60 horas = 200 vatios
Consumo eléctrico del televisor = 19,200 vatios-hora / 240 horas = 80 vatios
Potencia eléctrica de CA = 72,000 vatios-hora / 180 horas = 400 vatios
