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240 FÍSICA GENERALEnergía total aportada (potencia)(tiempo) (VI )t =(12.0 V × 150 A)(3 600 s) 6.48 × 10 6 JLa energía consumida por las luces en un tiempo t esEnergía disipada (95 W)(t)Al igualar las dos energías y resolver para t, se encuentra t 6.82 × 10 4 s 18.9 h.27.10 [II] ¿Cuál es el costo de calentar eléctricamente 50 litros de agua de 40 °C a 100 °C a 8.0 ¢kW · h?Calor ganado por el agua (masa) × (calor específico) × (elevación de temperatura) (50 kg) × (1 000 calkg · °C) × (60 °C) 3.0 × 10 6 cal 4:184 J 1kWh 8:0 c=Costo (3.0 × 10 6 cal)1 cal 3:6 10 6 ¼ 28 c=J 1kWhPROBLEMAS COMPLEMENTARIOS27.11 [I] Un calentador tiene una especificación de 1 600 W120 V. ¿Cuánta corriente consume el calentador de unafuente de 120 V? Resp. 13.3 A.27.12 [I] Un foco eléctrico está marcado con 40 W120 V. ¿Cuál es su resistencia cuando se enciende con una fuentede 120 V? Resp. 0.36 Ω.27.13 [II] La chispa de un relámpago artificial de 10.0 MV libera una energía de 0.125 MW · s. ¿Cuántos coulombs decarga fluyen? Resp. 0.0125 C.27.14 [II] En un conductor, cuyas terminales están conectadas a una diferencia de potencial de 100 V, existe una corrientede 1.5 A. Calcule la carga total transferida en un minuto, el trabajo realizado al transferir esta carga y lapotencia empleada para calentar al conductor si toda la energía eléctrica se convierte en ca lor.Resp. 90 C, 9.0 kJ, 0.15 kW.27.15 [II] Un motor eléctrico consume l5.0 A a 110 V. Determine a) la entrada de potencia y b) el costo de operar elmotor durante 8.00 h a 10.0 ¢kW · h. Resp. a) 1.65 kW; b) $1.32.27.16 [I] Una corriente de 10 A fluye por una línea de 0.15 Ω de resistencia. Calcule la tasa de producción de ener gíatérmica en watts. Resp. 15 W.27.17 [II] Un asador eléctrico produce 400 cals cuando la corriente que pasa por él es de 8.0 A. Determine la resis tenciadel asador. Resp. 26 Ω.27.18 [II] Un foco de 25.0 W y 120 V tiene una resistencia en frío de 45.0 Ω. Cuando se le aplica una diferencia depotencial, ¿cuál es la corriente instantánea? ¿Cuál es la corriente en condiciones normales de opera ción?Resp. 2.67 A, 0.208 A.27.19 [II] Con una corriente de 400 A, un interruptor defectuoso se sobrecalienta debido a la falta de contacto superficial.Un milivoltímetro conectado a través del interruptor muestra una caída de 100 mV. ¿Cuál es la pérdidade potencia debida a la resistencia de contacto? Resp. 40.0 W.27.20 [II] ¿Cuánta potencia disipa un foco eléctrico marcado con 60 W120 V cuando opera a un voltaje de 115 V?Desprecie la disminución en la resistencia cuando baja el voltaje. Resp. 55 W.27.21 [II] El alambrado de una casa porta una corriente de 30 A mientras disipa no más de 1.40 W de calor por metro desu longitud. ¿Cuál es el diámetro mínimo del alambre si su resistividad es de 1.68 × 10 –8 Ω · m?Resp. 3.7 mm.www.FreeLibros.com