Estimación de la energía consumida en la vida cotidiana

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.

Un frigorífico tiene una potencia media de $150\ \text{W}$ y está enchufado las $24\ \text{h}$ del día. ¿Cuánta energía consume en un día, en $\text{kWh}$?

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.

Una vivienda consume de media $320\ \text{kWh}$ al mes. ¿Cuál es su consumo anual, en $\text{kWh}$?

Una factura de la luz tiene dos partidas: un término fijo de potencia de $24\ \text{€}$ al mes y un término de energía de $0,16\ \text{€/kWh}$, como se muestra en el esquema.

1. a) Si el consumo del mes ha sido de $300\ \text{kWh}$, ¿cuál es el importe total de la factura, sin contar impuestos?
2. b) ¿Qué porcentaje del total corresponde al término fijo? Redondea a un decimal.

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?

La familia de Nerea hace una auditoría energética de su casa. Estima el consumo mensual ($30$ días) de cada aparato:

• Termo eléctrico: $1,5\ \text{kW}$ durante $3\ \text{h}$ al día.

• Frigorífico: $100\ \text{W}$ durante $24\ \text{h}$ al día.

• Lavadora: $1\ \text{kW}$ durante $1\ \text{h}$ al día.

• Vitrocerámica: $1,2\ \text{kW}$ durante $1\ \text{h}$ al día.

• Iluminación: $60\ \text{W}$ durante $5\ \text{h}$ al día.

El gráfico compara la potencia de cada aparato con sus horas de uso:

1. a) Calcula los $\text{kWh}$ mensuales de cada partida.
2. b) Suma el consumo total estimado.
3. c) La factura real es de unos $250\ \text{kWh}$ al mes. Si la estimación no coincide con la factura, razona a qué puede deberse.
4. d) Señala las dos partidas que más consumen y propón una medida concreta para reducir cada una.

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 tren de cercanías consume $300\ \text{kWh}$ en un trayecto de $50\ \text{km}$ en el que viajan $150$ personas.

1. a) ¿Cuánta energía le corresponde a cada viajero en ese trayecto?
2. b) Expresa el consumo en $\text{kWh}$ cada $100\ \text{km}$ por viajero.

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.

Una familia tiene una tarifa eléctrica con discriminación horaria: la energía en horario valle cuesta $0,10\ \text{€/kWh}$ y en horario punta $0,22\ \text{€/kWh}$. En un mes consume $200\ \text{kWh}$ en valle y $100\ \text{kWh}$ en punta.

1. a) Calcula el coste de la energía ese mes.
2. b) Si la familia consigue trasladar $50\ \text{kWh}$ del horario punta al valle (por ejemplo, poniendo la lavadora por la noche), ¿cuál sería el nuevo coste?
3. c) ¿Qué porcentaje de ahorro supone ese cambio de hábitos? Redondea a un decimal.