Potenza dissipata e calore sviluppato - esercizio

_francesca.ricci
di _francesca.ricci
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Erectus
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Esercizio di calcolo della potenza dissipata da un dispositivo elettrico sottoposto ad una tensione costante e del calore fornito.

Concetti Chiave

  • L'esercizio riguarda l'analisi dei parametri elettronici di una stufetta elettrica e il calore da essa generato.
  • La potenza dissipata dalla stufetta è di 1,3 kW con una tensione di rete di 220 V.
  • Per calcolare l'intensità di corrente nel resistore, si utilizza la formula i = P / ΔV, ottenendo 5,9 A.
  • Il calore fornito in 10 minuti è calcolato determinando il lavoro compiuto, convertendo il tempo in secondi.
  • Il lavoro totale compiuto in 10 minuti è pari a 7,8 x 10^5 Joule.

In questo appunto andremo a risolvere un esercizio di vita quotidiana, in cui andremo a mettere in relazione i parametri elettronici di una stufetta con il calore da essa generato. Per fare ciò sfrutteremo la formula della potenza dissipata e la definizione di lavoro, definito (in maniera informale) come prodotto tra la potenza istantanea e l'intervallo di tempo.

Testo dell'esercizio

La potenza dissipata da una stufetta elettrica è di
[math] 1,3 kW [/math]
quando viene collegata alla rete elettrica domestica, che ha una tensione di
[math] 220V [/math]
  • Calcolare l’intensità di corrente che passa attraverso il resistore all’interno della stufetta.
  • Calcolare, inoltre, il calore fornito in 10 minuti.

Svolgimento dell'esercizio

La potenza dissipata è data dalla formula
[math] P = i \cdot \Delta V[/math]
. Da qui possiamo ricavare con la formula inversa il valore dell’intensità di corrente:
[math] P = i \cdot \Delta V \rightarrow i = \frac{P}{\Delta V} [/math]
Otteniamo quindi:
[math]i = \frac{P}{\Delta V} = \frac{1,3 \cdot 10^3 W}{220 V} = 5,9 A [/math]

Per trovare poi il calore fornito in 10 minuti (è strettamente necessario convertire il tempo in secondi!) determiniamo il lavoro che viene compiuto:

[math] P = \frac{L}{t} \rightarrow L = P \cdot t [/math]
Svolgendo i conti, si ottiene:
[math]L = P \cdot t = 1,3 \cdot 10^3 W \cdot 10 min = 1,3 \cdot 10^3 W \cdot 600 s = 7,8 \cdot 10^5 J[/math]

Domande da interrogazione

  1. Come si calcola il calore fornito da una stufetta elettrica in un determinato intervallo di tempo?

    2. Il calore fornito si calcola determinando il lavoro compiuto, utilizzando la formula [math] L = P \cdot t [/math], dove [math] P [/math] è la potenza e [math] t [/math] è il tempo in secondi.

  2. Qual è l'intensità di corrente che passa attraverso il resistore della stufetta?

    3. L'intensità di corrente è di [math] 5,9 A [/math], calcolata con la formula [math] i = \frac{1,3 \cdot 10^3 W}{220 V} [/math].

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