Pregunta 3A.a

Exercici 3

[2,5 punts en total]

Una cafetera elèctrica disposa de dues resistències: una resistència d'escalfament $R_e$ i una de manteniment $R_m$. En la primera fase d'elaboració del cafè, funciona només la resistència d'escalfament, que proporciona una potència $P_1 = 700\ \mathrm{W}$ i escalfa l'aigua fins a $T_1 = 120\ ^\circ\mathrm{C}$ sense que es produeixi un canvi d'estat. Quan l'aigua arriba a la temperatura $T_1$, es connecten les dues resistències en sèrie i proporcionen una potència $P_2 = 260\ \mathrm{W}$. La temperatura inicial de l'aigua és $T_0 = 20\ ^\circ\mathrm{C}$, el volum d'aigua escalfat és $V = 0,5\ \mathrm{L}$ i la cafetera està connectada a la xarxa elèctrica de tensió $U = 230\ \mathrm{V}$. Sabent que la calor específica de l'aigua és $c_e = 4,18\ \mathrm{kJ/(kg}\ ^\circ\mathrm{C)}$, determineu:

a) L'energia $E_1$ necessària per a escalfar l'aigua en la primera fase.