Re: Lo scaldabagno

From: Giorgio Bibbiani <giorgio_bibbianiTOGLI_at_virgilio.it.invalid>
Date: Mon, 25 Jun 2012 06:40:44 +0200

Blue moon ha scritto:
> Dopo una discussione con degli amici, che hanno sempre operato, come il
> sottoscritto, nel campo termico, sottopongo alla Vs. attenzione questo
> quesito, la cui soluzione mi direte essere corretta o meno.
> Uno scaldabagno con resistenza funzionante alla tensione di 220 V
> con frequenza
> 50 Hz presenta delle dispersioni del 20%, ossia solo l'80%
> dell'energia elettrica
> assorbita si trasforma in energia utile di riscaldamento dell'acqua.

Osservo che il valore del rendimento dell'80% non e' una caratteristica
dello scaldabagno, ma dipende dalla differenza di temperatura tra
l'acqua contenuta all'interno e l'ambiente esterno, dalle modalita'
d'uso (ad es. se lo scaldabagno venisse tenuto permanentemente
acceso senza che venisse mai estratta acqua calda, il rendimento
tenderebbe a zero), suppongo quindi che questo valore del
rendimento si riferisca alle particolari modalita' di questo processo.

> La massa d'acqua da scaldare, inizialmente alla temperatura di 20 �C,
> � di 43 Kg.
> L'apparecchio viene tenuto acceso (sotto alimentazione, termostato
> disinserito o
> regolato al massimo) per un'ora continuata.
>
> (1) Quale sar� la temperatura finale dell'acqua?
> (2) Quale � il valore di corrente assorbita dalla resistenza?
>
> Sintesi dei valori dati:
>
> Potenza elettrica assorbita: Pe = 2 KW = 2000 WATT;

2 kW = 2000 watt.

> Potenza termica utile restituita: Pu = 0,8 Pe;
> Tensione di alimentazione: V = 220 V;
> Energia elettrica assorbita: Ee;
> Energia utile fornita all'acqua: Eu = 0,8 Ee;
> Tempo di alimentazione: T = 1 h = 3600 sec;

3600 s.

> Massa acqua da scaldare: G = 43 Kg;

43 kg

> Temperatura iniziale: T1 = 20 �C
>
> SVOLGIMENTO
>
> (1) Corrente = Pe / V = 2000 W / 220 V = 9 A circa.

Questo valore non servira' nel seguito.

> Pe = 2 KW = 2 KJ/sec
> Ee = T Pe = 3600 sec x 2 KJ/sec = 7200 KJ = 7200 / 4,184 = 1721 Kcal
> (Equiv. Energ.)

E' meglio lasciare il risultato in kJ.

> Eu = 0,8 Ee = 0,8 x 1721 = 1377 Kcal (in forma termica finale)
> Eu / G = 1377 Kcal / 43 Kg = 32 Kcal/Kg

Eu = 0.8 Ee = 5760 J.

> Calore specifico dell'acqua: 1 Kcal per �C e per Kg

C_s = 4186 J / (K kg).

> (2) T2 = T1 + 32 = 20 + 32 = 52 �C

T2 = T1 + Eu / (Cs * G) = 52 �C,
cioe' come ti gia' ha detto Franco il vostro risultato e' corretto.

Nota: scusa la pignoleria ;-), aggiungo che l'uso delle unita'
di misura del SI attualmente in Italia e' un obbligo di legge in
ambito professionale, v. ad es. il DPR 12 agosto 1982, n. 802:

http://www.normattiva.it/uri-res/N2Ls?urn:nir:stato:decreto.presidente.repubblica:1982-08-12;802!vig=

Ciao
--
Giorgio Bibbiani
Received on Mon Jun 25 2012 - 06:40:44 CEST

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