Pregunta 3A.a

Exercici 3

[2,5 punts en total]

En la figura es mostra el circuit d'una tetera elèctrica connectada a la xarxa de tensió $U = 230\ \mathrm{V}$. El circuit consta d'una resistència d'escalfament $R_e$ i d'una resistència de manteniment $R_m$. En la primera fase l'interruptor $A$ està tancat i, en aquesta configuració, la resistència $R_e$ escalfa l'aigua dipositada a la tetera fins a la temperatura $T_1 = 95\ \mathrm{°C}$. Quan l'aigua arriba a aquesta temperatura, l'interruptor s'obre i les dues resistències mantenen l'aigua calenta. La temperatura inicial de l'aigua és $T_0 = 20\ \mathrm{°C}$ i la tetera tarda $4\ \mathrm{min}$ i $30\ \mathrm{s}$ a escalfar un volum d'aigua $V = 1,4\ \mathrm{L}$. Sabent que la calor específica de l'aigua és $c_e = 4,18\ \mathrm{kJ/(kg\ °C)}$, determineu:

[Gràfic: circuit de la tetera amb les resistències $R_e$ i $R_m$ i l'interruptor $A$; no textual.]

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