Estimació de l'energia consumida en la vida quotidiana

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.

Un frigorífic té una potència mitjana de $150\ \text{W}$ i està endollat les $24\ \text{h}$ del dia. Quanta energia consumeix en un dia, en $\text{kWh}$?

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 habitatge consumeix de mitjana $320\ \text{kWh}$ al mes. Quin és el seu consum anual, en $\text{kWh}$?

Una factura de la llum té dues partides: un terme fix de potència de $24\ \text{€}$ al mes i un terme d'energia de $0,16\ \text{€/kWh}$, com es mostra a l'esquema.

1. a) Si el consum del mes ha estat de $300\ \text{kWh}$, quin és l'import total de la factura, sense comptar impostos?
2. b) Quin percentatge del total correspon al terme fix? Arrodoneix a un decimal.

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?

La família de la Nerea fa una auditoria energètica de casa seva. Estima el consum mensual ($30$ dies) de cada aparell:

• Termo elèctric: $1,5\ \text{kW}$ durant $3\ \text{h}$ al dia.

• Frigorífic: $100\ \text{W}$ durant $24\ \text{h}$ al dia.

• Rentadora: $1\ \text{kW}$ durant $1\ \text{h}$ al dia.

• Vitroceràmica: $1,2\ \text{kW}$ durant $1\ \text{h}$ al dia.

• Il·luminació: $60\ \text{W}$ durant $5\ \text{h}$ al dia.

El gràfic compara la potència de cada aparell amb les seves hores d'ús:

1. a) Calcula els $\text{kWh}$ mensuals de cada partida.
2. b) Suma el consum total estimat.
3. c) La factura real és d'uns $250\ \text{kWh}$ al mes. Si l'estimació no coincideix amb la factura, raona a què es pot deure.
4. d) Assenyala les dues partides que més consumeixen i proposa una mesura concreta per reduir-ne cadascuna.

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 tren de rodalies consumeix $300\ \text{kWh}$ en un trajecte de $50\ \text{km}$ en què viatgen $150$ persones.

1. a) Quanta energia li correspon a cada viatger en aquest trajecte?
2. b) Expressa el consum en $\text{kWh}$ cada $100\ \text{km}$ per viatger.

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.

Una família té una tarifa elèctrica amb discriminació horària: l'energia en horari vall costa $0,10\ \text{€/kWh}$ i en horari punta $0,22\ \text{€/kWh}$. En un mes consumeix $200\ \text{kWh}$ en vall i $100\ \text{kWh}$ en punta.

1. a) Calcula el cost de l'energia aquest mes.
2. b) Si la família aconsegueix traslladar $50\ \text{kWh}$ de l'horari punta al vall (per exemple, posant la rentadora a la nit), quin seria el nou cost?
3. c) Quin percentatge d'estalvi suposa aquest canvi d'hàbits? Arrodoneix a un decimal.