Efecto joule o ley de joule I.A Esmeralda Del Castillo Silva

Energía y calor Calor es la energía que desprende un sistema causado por las partículas en movimiento La energía que es desprendida por el sistema, se absorbe por el entorno puesto que siempre una temperatura inferior: Ejemplo cuando pones a calentar agua hasta hervir la temperatura de la cocina cambia aumenta por la liberación de energía de agua en ebullición Mayor movimiento de moléculas Poco movimiento de moléculas Si calentamos algo estamos agregando energía al sistema, haciendo que las moléculas pasen de un estado de poco movimiento a mucho movimiento

¿Por que la energía se libera y no se conserva? Todos los sistemas tienden, por naturaleza, a buscar una situación de reposo o calma(situación en la que el movimiento de sus partículas sea el menor posible) Por consiguiente cuando el estado de relativa calma se altera, los sistemas intercambian energía con los que les rodean para tratar de aproximarse lo máximo posible a dicho estado Una taza de café tiene sus partículas en movimiento, conforme esa energía se libera en forma de calor el liquido sus moléculas se mueven menos y la temperatura del liquido disminuye

Efecto Joule Cuando la corriente eléctrica (movimiento de los electrones) atraviesa un conductor, este se calienta debido a su resistencia y genera energía calorífica. Esta característica es usada en tostadores, estufas eléctricas y hornos de calefacción en los cuales se busca el efecto del calor producido por el paso de corriente.

Sin embargo en muchas aplicaciones la producción de calor en muchas aplicaciones, la producción de calor no es un efecto deseado. Por ejemplo un foco de 100W, solo 15% se transforma en energía lumínica (luz) y el 85% lo convierte en calor, lo cual lo hace muy ineficiente. Siempre se pretende que el efecto Joule sea pequeño, para que la menor cantidad de energía eléctrica se convierta en calor y no se pierda

Las variantes que intervienen: Intensidad: El efecto joule se incrementa con los aumento de corriente. Cuando la intensidad es pequeña el efecto es casi inapreciable Resistencia: Si tenemos un buen conductor, se permite el paso de corriente eléctrica (el cobre es el mas usado por su buena conductividad).La resistencia también disminuye si la longitud del cables pequeña y de gran grosor. Ejemplo los electrodos del refrigerador son mas gruesos de esta manera disminuyen el calentamiento(efecto joule), pero al mismo tiempo consume mas intensidad de corriente

Variantes que intervienen en el efecto Joule Tiempo Entre mas tiempo se utilice un aparato, mayor conversión de energía a calor habrá. Ejemplo El horno tostador entre mas tiempo se deje el pan en el, mas tostado quedara, al igual que las planchas

Formula efecto Joule Q= Calor o energía consumida (Kwh) P= Potencia (W) V = voltaje (v) R= resistencia (Ω) t = tiempo (s) 𝑄=𝐼2 Rt= Pt

Ejemplo: Una secadora de pelo tiene una potencia de 1000W cuando está conectada a 220V. Calcula 1.- La resistencia interna de la secadora 2.- La intensidad de corriente máxima que soporta la secadora 3.- La energía consumida cuando se usa la secadora durante seis minutos 1.- Calculo de resistencia

2.- Calculo de Intensidad de corriente

3.- Calculo de energía utilizada en 6 minutos Q= Pt 𝑄=𝐼2 Rt Antes de iniciar el problema se tiene que convertir el tiempo en horas Al final cualquiera de las dos opciones nos permite llegar al mismo resultado

Tarea 1 Investiga cuales son las aplicaciones en la vida cotidiana del efecto joule además de los tostadores, hornos, calefactores y planchas

Tarea 2 Resuelve los siguientes problemas 1.-Por el embobinado de un motor eléctrico circulan 5 amperes al estar conectado a una diferencia de potencial de 220 Volts, ¿Qué calor genera en dos minutos?. 2.-Una plancha eléctrica tiene una resistencia de 35Ω y se conecta durante 30 minutos a una diferencia de potencial de 110V. ¿Qué cantidad de calor produce?