Estimació de l'energia consumida en la vida quotidiana

A la factura de la llum de casa de la Irene apareix la lectura del comptador: lectura anterior $14520\ \text{kWh}$, lectura actual $14835\ \text{kWh}$, com es mostra a la figura.

1. a) Quants quilowatts-hora ha consumit la família en aquest període?
2. b) Explica com s'obté aquesta dada a partir de les dues lectures.

Un microones té una potència de $0,8\ \text{kW}$ i funciona durant $0,5\ \text{h}$, com es mostra a la gràfica.

1. a) Calcula l'energia que consumeix, en $\text{kWh}$.
2. b) El quilowatt-hora, és una unitat de potència o d'energia? Justifica-ho a partir de com es calcula.

Sabent que $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$, expressa en joules una energia de $4\ \text{kWh}$. Dona el resultat en notació científica.

En una factura mensual el consum és de $240\ \text{kWh}$ i el preu del quilowatt-hora és de $0,17\ \text{€/kWh}$. Quant costa aquesta energia?

La factura bimestral de la llum d'una família indica un consum de $460\ \text{kWh}$.

1. a) Estima el consum anual de l'habitatge, suposant que tots els bimestres són iguals.
2. b) Si el preu mitjà és de $0,16\ \text{€/kWh}$, quant gasta la família en electricitat a l'any?

Un forn elèctric de $2,2\ \text{kW}$ està encès $45\ \text{min}$ per cuinar un sopar.

1. a) Calcula l'energia consumida, en $\text{kWh}$ (compte amb les unitats de temps).
2. b) Si el preu és de $0,20\ \text{€/kWh}$, quant costa cuinar aquest sopar?

Cada litre de gasolina conté una energia química d'uns $9,5\ \text{kWh}$.

1. a) Un cotxe consumeix $6\ \text{L}$ cada $100\ \text{km}$: quanta energia, en $\text{kWh}$, gasta en aquest recorregut?
2. b) Expressa el consum del cotxe en $\text{kWh/km}$.

Un habitatge consumeix $4200\ \text{kWh}$ a l'any, mentre que el consum mitjà de les llars espanyoles és d'uns $3500\ \text{kWh}$ a l'any, com es mostra al gràfic.

1. a) En quin percentatge supera aquest habitatge el consum mitjà?
2. b) Si el $30\ \%$ del consum d'aquest habitatge correspon a la calefacció elèctrica, quants $\text{kWh}$ són?
3. c) Abaixar el termòstat un grau estalvia un $10\ \%$ de l'energia de calefacció. Quants $\text{kWh}$ i quants euros (a $0,17\ \text{€/kWh}$) s'estalviarien a l'any?

Una dutxa fa servir $50\ \text{L}$ d'aigua ($50\ \text{kg}$) que cal escalfar des de $15\ ^\circ\text{C}$ fins a $35\ ^\circ\text{C}$. La calor específica de l'aigua és $c_e = 4180\ \text{J/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$.

La figura resumeix les dades de l'escalfament de l'aigua:

1. a) Calcula l'energia necessària, en joules, fent servir $Q = m\cdot c_e\cdot\Delta T$.
2. b) Passa-la a $\text{kWh}$, sabent que $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$, i arrodoneix el resultat a un decimal.

A casa de l'Ionut hi viuen quatre persones i cadascuna es dutxa diàriament amb $60\ \text{L}$ d'aigua ($60\ \text{kg}$) que s'escalfa des de $14\ ^\circ\text{C}$ fins a $34\ ^\circ\text{C}$. La calor específica de l'aigua és $c_e = 4180\ \text{J/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$.

1. a) Calcula l'energia d'una dutxa fent servir $Q = m\cdot c_e\cdot\Delta T$ i expressa-la en $\text{kWh}$ arrodonint a un decimal (recorda: $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$).
2. b) Quants $\text{kWh}$ consumeix la família en dutxes durant un mes de $30$ dies?
3. c) Quant costen aquestes dutxes a l'any si el preu mitjà és de $0,15\ \text{€/kWh}$?

Un grup d'amics vol fer un viatge de $300\ \text{km}$ i compara tres opcions (cada litre de combustible equival a $9,5\ \text{kWh}$):

• Cotxe de gasolina que consumeix $6\ \text{L}$ cada $100\ \text{km}$, amb $2$ ocupants.

• Autobús que consumeix $30\ \text{L}$ cada $100\ \text{km}$, amb $40$ viatgers.

• Tren elèctric que consumeix $3000\ \text{kWh}$ en tot el trajecte, amb $200$ viatgers.

L'esquema resumeix les dades de les tres opcions:

1. a) Calcula l'energia total del trajecte en cada opció, en $\text{kWh}$.
2. b) Calcula l'energia per viatger en cada opció i ordena-les de menor a major consum.
3. c) El cotxe és la pitjor opció amb $2$ ocupants. Com canviaria el resultat si hi viatgessin $4$ persones? Justifica-ho amb el càlcul.