Estimación de la energía consumida en la vida cotidiana

En la factura de la luz de casa de Irene aparece la lectura del contador: lectura anterior $14520\ \text{kWh}$, lectura actual $14835\ \text{kWh}$, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Cuántos kilovatios-hora ha consumido la familia en ese periodo?
2. b) Explica cómo se obtiene ese dato a partir de las dos lecturas.

Un microondas tiene una potencia de $0,8\ \text{kW}$ y funciona durante $0,5\ \text{h}$, como se muestra en la gráfica.

1. a) Calcula la energía que consume, en $\text{kWh}$.
2. b) El kilovatio-hora, ¿es una unidad de potencia o de energía? Justifícalo a partir de cómo se calcula.

Sabiendo que $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$, expresa en julios una energía de $4\ \text{kWh}$. Da el resultado en notación científica.

En una factura mensual el consumo es de $240\ \text{kWh}$ y el precio del kilovatio-hora es de $0,17\ \text{€/kWh}$. ¿Cuánto cuesta esa energía?

La factura bimestral de la luz de una familia indica un consumo de $460\ \text{kWh}$.

1. a) Estima el consumo anual de la vivienda, suponiendo que todos los bimestres son iguales.
2. b) Si el precio medio es de $0,16\ \text{€/kWh}$, ¿cuánto gasta la familia en electricidad al año?

Un horno eléctrico de $2,2\ \text{kW}$ está encendido $45\ \text{min}$ para cocinar una cena.

1. a) Calcula la energía consumida, en $\text{kWh}$ (cuidado con las unidades de tiempo).
2. b) Si el precio es de $0,20\ \text{€/kWh}$, ¿cuánto cuesta cocinar esa cena?

Cada litro de gasolina contiene una energía química de unos $9,5\ \text{kWh}$.

1. a) Un coche consume $6\ \text{L}$ cada $100\ \text{km}$: ¿cuánta energía, en $\text{kWh}$, gasta en ese recorrido?
2. b) Expresa el consumo del coche en $\text{kWh/km}$.

Una vivienda consume $4200\ \text{kWh}$ al año, mientras que el consumo medio de los hogares españoles es de unos $3500\ \text{kWh}$ al año, como se muestra en el gráfico.

1. a) ¿En qué porcentaje supera esa vivienda el consumo medio?
2. b) Si el $30\ \%$ del consumo de esa vivienda corresponde a la calefacción eléctrica, ¿cuántos $\text{kWh}$ son?
3. c) Bajar el termostato un grado ahorra un $10\ \%$ de la energía de calefacción. ¿Cuántos $\text{kWh}$ y cuántos euros (a $0,17\ \text{€/kWh}$) se ahorrarían al año?

Una ducha usa $50\ \text{L}$ de agua ($50\ \text{kg}$) que hay que calentar desde $15\ ^\circ\text{C}$ hasta $35\ ^\circ\text{C}$. El calor específico del agua es $c_e = 4180\ \text{J/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$.

La figura resume los datos del calentamiento del agua:

1. a) Calcula la energía necesaria, en julios, usando $Q = m\cdot c_e\cdot\Delta T$.
2. b) Pásala a $\text{kWh}$, sabiendo que $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$, y redondea el resultado a un decimal.

En casa de Hugo viven cuatro personas y cada una se ducha a diario con $60\ \text{L}$ de agua ($60\ \text{kg}$) que se calienta desde $14\ ^\circ\text{C}$ hasta $34\ ^\circ\text{C}$. El calor específico del agua es $c_e = 4180\ \text{J/(kg}\cdot^\circ\text{C)}$.

1. a) Calcula la energía de una ducha usando $Q = m\cdot c_e\cdot\Delta T$ y exprésala en $\text{kWh}$ redondeando a un decimal (recuerda: $1\ \text{kWh} = 3,6\cdot10^{6}\ \text{J}$).
2. b) ¿Cuántos $\text{kWh}$ consume la familia en duchas durante un mes de $30$ días?
3. c) ¿Cuánto cuestan esas duchas al año si el precio medio es de $0,15\ \text{€/kWh}$?

Un grupo de amigos quiere hacer un viaje de $300\ \text{km}$ y compara tres opciones (cada litro de combustible equivale a $9,5\ \text{kWh}$):

• Coche de gasolina que consume $6\ \text{L}$ cada $100\ \text{km}$, con $2$ ocupantes.

• Autobús que consume $30\ \text{L}$ cada $100\ \text{km}$, con $40$ viajeros.

• Tren eléctrico que consume $3000\ \text{kWh}$ en todo el trayecto, con $200$ viajeros.

El esquema resume los datos de las tres opciones:

1. a) Calcula la energía total del trayecto en cada opción, en $\text{kWh}$.
2. b) Calcula la energía por viajero en cada opción y ordénalas de menor a mayor consumo.
3. c) El coche es la peor opción con $2$ ocupantes. ¿Cómo cambiaría el resultado si viajaran $4$ personas en él? Justifícalo con el cálculo.