Efficienza di un bollitore

Testo

Un riscaldatore elettrico da $500\ \text{W}$ porta $1{,}5\ \text{L}$ di acqua da $20\ ^\circ\text{C}$ a $80\ ^\circ\text{C}$ in $14\ \text{minuti}$. Calcola il rendimento e spiega dove finisce il resto dell’energia.

Soluzione

Energia utile. È il calore effettivamente assorbito dall’acqua ($m = 1{,}5\ \text{kg}$, $\Delta T = 60\ \text{K}$):

$Q = m\,c\,\Delta T = 1{,}5\cdot 4186\cdot 60 = 376740\ \text{J}$

Energia fornita. È l’energia elettrica erogata in $t = 14\cdot 60 = 840\ \text{s}$:

$E = P\,t = 500\cdot 840 = 420000\ \text{J}$

Rendimento.

$\eta = \frac{Q}{E} = \frac{376740}{420000} = 0{,}897$

Dove va il resto. Circa il $10\%$ dell’energia si disperde: scalda il contenitore e la resistenza, si trasferisce all’aria circostante per conduzione e convezione, e una parte se ne va con l’evaporazione dell’acqua.

$\ev{\eta\approx 89{,}7\%}$

Collegamenti

Argomenti: Termodinamica Concetti: Calore specifico e capacità termica · Rendimento