Veja como calcular a energia necessária e o custo:

1. Cálculo de energia

* Capacidade de calor específica da água: A capacidade de calor específica da água é de 4,184 J/(g ° C). Isso significa que são necessários 4,184 joules de energia para elevar a temperatura de 1 grama de água em 1 grau Celsius.
* Mudança de temperatura: A mudança de temperatura é de 100 ° C (ponto de ebulição) - 20 ° C (temperatura ambiente) =80 ° C.
* Massa: Você tem 1,0 kg de água, o que é igual a 1000 gramas.

Fórmula:

Energia (q) =massa (m) × capacidade de calor específica (c) × mudança de temperatura (ΔT)

Cálculo:

Q =1000 g × 4,184 J/(g ° C) × 80 ° C
Q =334.720 Joules

convertendo em quilojoules:
334.720 joules ÷ 1000 =334,72 kJ

Portanto, são necessários 334,72 kJ de energia para aquecer 1,0 kg de água de 20 ° C ao seu ponto de ebulição.

2. Cálculo de custo

Para calcular o custo, precisamos do seguinte:

* Custo de energia elétrica: Isso varia dependendo da sua localização e provedor de energia. Vamos supor um custo de US $ 0,15 por quilowatt-hora (kWh).
* conversão: 1 quilowatt-hora (kWh) =3.600.000 joules

Cálculo:

1. converter energia em kWh: 334,72 KJ ÷ 3.600.000 J/kWh =0,000093 kWh
2. Calcule o custo: 0,000093 kWh × $ 0,15/kwh =$ 0,000014

Portanto, a uma taxa de US $ 0,15 por kWh, custaria aproximadamente US $ 0,000014 (menos de um centavo) para aquecer 1,0 kg de água de 20 ° C ao seu ponto de ebulição usando eletricidade.

Notas importantes:

* Perda de energia: O cálculo não assume perda de energia. Na realidade, um pouco de calor será perdido para o ambiente, o que significa que você precisará de um pouco mais de energia para alcançar o ponto de ebulição.
* Poder e tempo: O cálculo de custos é baseado na energia total necessária. O custo real dependerá da potência do elemento de aquecimento e do tempo necessário para aquecer a água.
* Eficiência: Diferentes métodos de aquecimento têm diferentes eficiências. O aquecimento elétrico é tipicamente bastante eficiente, mas outros métodos (como o gás) podem exigir mais energia.