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Riscaldamento dell'acqua tramite effetto Joule

Calcolo del tempo richiesto per riscaldare l'acqua sfruttando l'effetto Joule

Un boiler elettrico per uso domestico riscalda 80 kg di acqua da una temperatura di 20°C a una temperatura finale di 50°C.

Se la tensione elettrica vale 220 V con una corrente di 4,5 A, quanto tempo è necessario per effettuare tale operazione?

Svolgimento dell'esercizio

Il boiler elettrico può essere schematizzato come una resistenza elettrica a cui è applicata una ddp di 220 V e attraversata da una corrente elettrica di 4,5 A.

L’energia dunque dissipata per effetto Joule si converte interamente in calore che scalda l’acqua portandola da una temperatura iniziale di 20°C ad una finale di 50°C.

Per cui imponiamo il bilancio energetico:

E = Q

P ∙ Δt = m ∙c ∙ ΔT

in cui:

Ricordando che la potenza elettrica è esprimibile come prodotto di tensione per corrente avremo che:

Tempo richiesto per riscaldare l'acqua sfruttando l'effetto Joule

Si ricordi che per passare da secondi a minuti si divide per 60, per passare da minuti a ore dividiamo nuovamente per 60.

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