1. Calcul de l'énergie

* Capacité thermique spécifique de l'eau: La capacité thermique spécifique de l'eau est de 4,184 j / (g ° C). Cela signifie qu'il faut 4.184 Joules d'énergie pour augmenter la température de 1 gramme d'eau par 1 degré Celsius.

* Changement de température: Le changement de température est de 100 ° C (point d'ébullition) - 20 ° C (température ambiante) =80 ° C.

* masse: Vous avez 1,0 kg d'eau, ce qui équivaut à 1000 grammes.

Formule:

Énergie (q) =masse (m) × capacité thermique spécifique (c) × changement de température (Δt)

Calcul:

Q =1000 g × 4,184 J / (g ° C) × 80 ° C

Q =334,720 Joules

Conversion en kilojoules:

334,720 Joules ÷ 1000 =334,72 kJ

Par conséquent, 334,72 kJ d'énergie sont nécessaires pour chauffer 1,0 kg d'eau de 20 ° C à son point d'ébullition.

2. Calcul des coûts

Pour calculer le coût, nous avons besoin de ce qui suit:

* Coût d'énergie électrique: Cela varie en fonction de votre emplacement et de votre fournisseur d'énergie. Supposons un coût de 0,15 $ par kilowatt-heure (kWh).

* Conversion: 1 kilowattheure (kWh) =3 600 000 joules

Calcul:

1. Convertir l'énergie en kwh: 334,72 kJ ÷ 3 600 000 J / kWh =0,000093 kWh

2. Calculez le coût: 0,000093 kWh × 0,15 $ / kWh =0,000014 $

Par conséquent, à un taux de 0,15 $ par kWh, il coûterait environ 0,000014 $ (moins d'un cent) pour chauffer 1,0 kg d'eau de 20 ° C à son point d'ébullition en utilisant l'électricité.

Remarques importantes:

* Perte d'énergie: Le calcul ne suppose aucune perte d'énergie. En réalité, une certaine chaleur sera perdue dans l'environnement, ce qui signifie que vous aurez besoin d'un peu plus d'énergie pour atteindre le point d'ébullition.

* puissance et temps: Le calcul des coûts est basé sur l'énergie totale requise. Le coût réel dépendra de la puissance de l'élément chauffant et du temps nécessaire pour chauffer l'eau.

* Efficacité: Différentes méthodes de chauffage ont des efficacités différentes. Le chauffage électrique est généralement assez efficace, mais d'autres méthodes (comme le gaz) peuvent nécessiter plus d'énergie.