Que consume más, calentar un kilo de paja o un kilo de hierro?

MarioVP

Fulgencio
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Hola a [email protected],
lo primero, soy Mario y lo segundo el título es a modo de broma. Lo que me ha traído a este foro es una paja mental sobre rendimientos, consumos etc.
Me gustaría saber la comparativa del consumo de energía y el tiempo necesario en los siguientes casos:
- calentar hasta 100º un litro de agua en un recipiente de cristal, con una resistencia a 220 dentro del envase.
- calentar hasta 100º un litro de agua en un recipiente de cristal, con una lampara o filamento de infrarrojos a 220, radiando desde el exterior. ( ejemplo de vitro...)
Lo que busco es saber que trasferencia de calor es más efectiva y si alguien experto pudiera hacer un cálculo concreto con datos reales para saber el consumo eléctrico en ambos casos.
Ala, ahí lo dejo.

Un saludo.
 

Nach

SuperNergizo
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Hola a [email protected],
lo primero, soy Mario y lo segundo el título es a modo de broma. Lo que me ha traído a este foro es una paja mental sobre rendimientos, consumos etc.
Me gustaría saber la comparativa del consumo de energía y el tiempo necesario en los siguientes casos:
- calentar hasta 100º un litro de agua en un recipiente de cristal, con una resistencia a 220 dentro del envase.
- calentar hasta 100º un litro de agua en un recipiente de cristal, con una lampara o filamento de infrarrojos a 220, radiando desde el exterior. ( ejemplo de vitro...)
Lo que busco es saber que trasferencia de calor es más efectiva y si alguien experto pudiera hacer un cálculo concreto con datos reales para saber el consumo eléctrico en ambos casos.
Ala, ahí lo dejo.

Un saludo.
Entendiendo que el objetivo es llevar el agua a ebullición, lo más rápido será la resistencia porque calienta el agua directamente. Parte del calor del agua se cederá al recipiente, pero el agua estará mas caliente que este. este sistema tendría menores perdidas.

En el otro caso, el calor va primero al recipiente y después al agua con lo que la transferencia de calor hace mas lento el proceso, y el recipiente estará mas caliente que el agua. Este sistema tendrá pérdidas ligeramente mayores.

Con la información que das no se puede calcular el tiempo que tardará ni la energía necesaria con exactitud porque faltan datos: temperatura inicial, temperatura del aire, potencia de las fuentes de calor, dimensiones y transmitancia del recipiente de vidrio, etc.
 

Homo_non_sapiens

Nergizo Gold
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Hola a [email protected],
lo primero, soy Mario y lo segundo el título es a modo de broma. Lo que me ha traído a este foro es una paja mental sobre rendimientos, consumos etc.
Me gustaría saber la comparativa del consumo de energía y el tiempo necesario en los siguientes casos:
- calentar hasta 100º un litro de agua en un recipiente de cristal, con una resistencia a 220 dentro del envase.
- calentar hasta 100º un litro de agua en un recipiente de cristal, con una lampara o filamento de infrarrojos a 220, radiando desde el exterior. ( ejemplo de vitro...)
Lo que busco es saber que trasferencia de calor es más efectiva y si alguien experto pudiera hacer un cálculo concreto con datos reales para saber el consumo eléctrico en ambos casos.
Haz el favor, @MarioVP, de poner unidades a los números ('220'), para que se te entienda.
Supongo que quieres decir que tanto la resistencia como la bombilla son alimentadas por 230 Vac.

La pregunta me suena a una apuesta que has hecho con alguien. Pero da igual, te contestaré.

Para calentar un litro de agua de, digamos, 20°C a 100°C se necesitan 93 Wh, sean las condiciones que fuesen.

La diferencia está en que en el primer caso (resistencia sumergida) todo el calor desprendido por la resistencia es absorbido en el agua (despreciamos el calor cedido a través del recipiente al entorno).
También necesitaremos algo de energía para calentar al recipiente.
Es decir, se necesitarán aproximadamente 100 Wh de energia eléctrica para calentar el agua.

En el segundo caso (bombilla incandescente), el filamento también es una resistencia que se caliente gracias a la corriente eléctrica que pasa por ella. Pero solo una pequeña parte de la energía emitida calentará el agua.
- Primero, aproximadamente un 5% de la energía se transforma en luz.
- Segundo, el calor se emite en todas la direcciones y solo un pequeña parte incidirá en el recipiente.
- Tercero, solo parte de la energía que llega al recipiente es absorbida, el resto es reflejado.
Es decir, quizá un 10% de la energía emitida por la bombilla calentará al agua, el resto (aproximadamente 90%) iluminará y calentará al entorno.
El litro de agua necesitará los mismos 93 Wh para calentarse, con lo que la bombilla tendrá que consumir aproximadamente 1 kWh eléctrico (o más). Una bombilla en el exterior de un recipiente con agua es una manera muy ineficiente de calentar esta agua.

Otro detalle interesante: Una vez que el agua hierva, ya no subirá su temperatura, por mucho que intentes calentarla. Toda la energía absorbida por el agua en ebullición es empleada en acelerar el paso del agua en estado líquido al estado gaseoso (vapor de agua).
 
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josefe220

Nergizo Gold
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Haz el favor, @MarioVP, de poner unidades a los números ('220'), para que se te entienda.
Supongo que quieres decir que tanto la resistencia como la bombilla son alimentadas por 230 Vac.

La pregunta me suena a una apuesta que has hecho con alguien. Pero da igual, te contestaré.

Para calentar un litro de agua de, digamos, 20°C a 100°C se necesitan 93 Wh, sean las condiciones que fuesen.

La diferencia está en que en el primer caso (resistencia sumergida) todo el calor desprendido por la resistencia es absorbido en el agua (despreciamos el calor cedido a través del recipiente al entorno).
También necesitaremos algo de energía para calentar al recipiente.
Es decir, se necesitarán aproximadamente 100 Wh de energia eléctrica para calentar el agua.

En el segundo caso (bombilla incandescente), el filamento también es una resistencia que se caliente gracias a la corriente eléctrica que pasa por ella. Pero solo una pequeña parte de la energía emitida calentará el agua.
- Primero, aproximadamente un 5% de la energía se transforma en luz.
- Segundo, el calor se emite en todas la direcciones y solo un pequeña parte incidirá en el recipiente.
- Tercero, solo parte de la energía que llega al recipiente es absorbida, el resto es reflejado.
Es decir, quizá un 10% de la energía emitida por la bombilla calentará al agua, el resto (aproximadamente 90%) iluminará y calentará al entorno.
El litro de agua necesitará los mismos 93 Wh para calentarse, con lo que la bombilla tendrá que consumir aproximadamente 1 kWh eléctrico (o más). Una bombilla en el exterior de un recipiente con agua es una manera muy ineficiente de calentar esta agua.

Otro detalle interesante: Una vez que el agua hierva, ya no subirá su temperatura, por mucho que intentes calentarla. Toda la energía absorbida por el agua en ebullición es empleada en acelerar el paso del agua en estado líquido al estado gaseoso (vapor de agua).
Salvo si aumentas la presión a la que está :emoji_smile:

Kabía por ahí un estudio de qué es más eficiente, un kettle o una vitro infrarroja y desde luego gana el kettle.
 
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