SlideShare a Scribd company logo
Generalitat de Catalunya
Departament d’Educació
Institut d’Educació Secundària
Arquitecte Manuel Raspall




                              PROBLEMES DE
                   TECNOLOGIA INDUSTRIAL


Tipus de document:           Problemes proposats d'Energia

Elaborat per:                Departament de Tecnologia. Lluís Las Heras

Adreçat a:                   Alumnes 1r Curs Batxillerat

Curs acadèmic:               2011-2012




Ensenyament-Aprenentatge                  Dossier_Problemes_Energètics                  Nov 2010
Elaborat per: LLHM         Revisat per: [si   cal]            Aprovat per: [si   cal]   Pàgina 1 de 5
Generalitat de Catalunya
Departament d’Educació
Institut d’Educació Secundària
Arquitecte Manuel Raspall


Energies i conversions d’unitats
1. Les instal·lacions de calefacció d’un local consumeixen 2 bombones de gas propà en 11 dies.
Sabent que cada bombona té 35 kg de propà liquat i que el seu poder calorífic és de 11 Mcal/kg.
Preu de la bombona 3450 pts. 1 € = 166,386 pessetes.
Calcula:
            Cost de la calefacció per dia (€/dia)            R: 3,77€/dia
            Energia consumida al dia (kWh/dia)               R: 81,28 kWh
            Potencia de la caldera (kW)                      R: 3,387 kW

2. Un motor de combustió consumeix 0,148 l/kWh de combustible quan desenvolupa 72 CV.
Poder calorífic del combustible: 10,3 Mcal/kg. Preu del combustible 1,42 €/l. Densitat de la benzina
és de 0,8 kg/dm3
Calcula:
             Rendiment energètic del motor (%)                           R: rend=0,7109
             Cost del combustible consumit per hora (€/hora)             R:
             Si la meitat de les pèrdues es dissipen per refrigeració, cabal d’aigua (l/min)
             necessari per a evacuar-les si el salt de temperatura de l’aigua fos de 11º
                 R: q=851,9 l/h = 14,2 l/min

3. Calcula el cabal en (l/s) que ha de donar la bomba de refrigeració d’un motor, suposant que
el calor dissipat per l’aigua de refrigeració és del 25 % de la potència calorífica introduïda
pel combustible.                                                    R: q= 0,4698 l/s
Calcula, així mateix, el rendiment energètic d’aquest motor.        R: rend=0,4288
Dades: Potencia del motor: 55 CV. Consum específic: 195 g/kWh. Salt tèrmic 12 ºC. Poder
calorífic combustible: 10,3 Mcal/kg. Calor específic de l’aigua: 4,186 kJ/kg.K

4. D’una central hidroelèctrica se sap que el cabal és de 6 m3/s, i l’altura del salt de 90 m.
Suposant un rendiment de turbina del 93 % i rendiment alternador 90 %, calcula:
a) potència teòrica (MW) de la turbina              R: P= 5,297 MW
b) potència útil (MW) de la turbina                 R: P= 4,434 MW
c) energia elèctrica útil generada per la central en una any (Gwh)           R: E= 38,84 GWh
d) valor de dita energia en dòlars ($), si la paritat $ / € pot suposar-se de 0,70 i el
preu del kWh es valora a 0,10 €.

5. Suposant que una central tèrmica té un rendiment del 68 %.
Calcula el consum de carbó per a que la potència útil siga de 900 kW. R: c=158 kg/h
Calcula el consum de gas-oil per a la mateixa potència útil.                 R: c=101,59 kg/h
Dades: Hc carbó = 7,2 Mcal/kg ; Hc gas-oil = 11,2 Mcal/kg.

6. Calcula el volum de combustible subministrat a una instal·lació de cogeneració si durant el
temps que ha estat funcionant s’han bombejat 500 m3 d’aigua a una alçaria de 80 m. Al
mateix temps l’energia residual s’ha emprat en esacalfar un dipòsit de 100000 litres, tenint
un increment de temperatura en 20º Dades: poder calorífic del combustible 10 Mcal//l ; calor
específic de l’aigua 4,186 J/kg K.El rendiment global del sistema (calor + treball)és de 70%.
        R: Vcomb=299,1 l
7. Amb les dades del problema anterior calcula:
             quin seria el rendiment si no haverem aprofitat l’energia residual. R: rend=0,0313
             Quina potència de bombeig (CV) té aquesta minicentral si el procés anterior
             es produeix en 1 hora.       R: P=109 kW= 148 CV

8.      Converteix       867 Gcal a MWh                 R: 1008 MWh
        Converteix       456 kWh a J                    R: 1641,6 x 10e3 J
        Converteix       100 CVh a cal

Ensenyament-Aprenentatge                     Dossier_Problemes_Energètics                   Nov 2010
Elaborat per: LLHM            Revisat per: [si   cal]            Aprovat per: [si   cal]    Pàgina 2 de 5
Generalitat de Catalunya
Departament d’Educació
Institut d’Educació Secundària
Arquitecte Manuel Raspall


9. Una indústria dedicada al treball amb fusta de pi produeix diàriament, en forma de
desfets, 250 kg de serradura. Per a aprofitar aquesta biomassa residual, s’instal·la un
forn generador de vapor que mou un alternador per a produir energia elèctrica. El
fabricant d’aquest sistema de “reciclatge energètic” garanteix un rendiment total del
45% (percentatge de l’energia calorífica que es converteix en energia elèctrica).
Quin estalvi econòmic mensual suposa aquesta instal·lació si les despeses de
manteniment són el 20% de l’energia produïda. El kWh es cotitza a 0,11 € .
Es treballen 25 dies per mes. Hc= 18 MJ/kg
R: Econs= 112,5 x10e3 MJ
R: Eutil= 50,625 x 10e3 MJ= 14,0625 Mwh


10. Una central termoelèctrica te una potència útil de 750 000 CV, i és alimentada per fueloil,
(densitat 0,9 kg / dm 3 i poder calorífic de 9,9 Mcal /kg).
 Determina l’energia elèctrica generada en un any, expressa-ho en kWh. R:
 Si el rendiment global fos del 25 %, calcula la quantitat de fuel-oil consumit per any.
 Calcula el preu del kWh generat ( € / kWh ), si el litre de combustible costa 0,35€.


11. Una instal·lació de plaques solars s’aprofita per a escalfar aigua. Suposant que en 2
hores és capaç d’escalfar 250 litres d’aigua des de 20ºC fins 80ºC. Calcula:
            a. Quantitat de calor aprofitat en aquest temps.
            b. Potència de la instal·lació.

12. De una central hidroelèctrica se sap que el cabal és de 4.5 m 3/s, i l’altura del salt de 60 m.
Suposant un rendiment de turbina del 91 % i rendiment alternador 92 %, calcula:
            a. potència mecànica (MW) de la turbina R: Pmec= 2,410 MW
            b. potència útil (MW) de la turbina            R: Putil= 2,217 MW
            c. energia elèctrica útil generada per la central en un any (GWh)
            d. valor de dita energia en dòlars ($), si la paritat €/$ pot suposar-se de 0,8 i el
            preu del kWh es valora a 0,11 €.

13. Per a escalfar aigua d’ús industrial, una empresa utilitza col·lectors plans. Sabent que
l’aigua està inicialment a 18ºC i es vol escalfar fins a 90ºC, determineu:
h. la superfície total dels col·lectors, si K= 0,5 cal/min·cm2 (Suposem que no hi ha
pèrdues de calor ni reflexions dins del col·lector), i el cabal requerit d’aigua és
de 600 litres/hora.
              a. Quina quantitat d’energia calorífica capten diàriament dits col·lectors, sabent
              que funcionen 4 hores al dia ?.        R: Qhora=43,2 e6 cal/h ; Qdia= 172,8 e6 cal/dia
               b. Quants diners s’haurà estalviat l’empresa en un any si els col·lectors funcionen
              4 h/dia de mitjana durant 300 dies a l’any? L’alternativa a l’energia solar és
              l’electricitat, de preu 0,08 € / kWh     R: Estalvi= 4822 €/any

14. Un usuari consumeix una mitjana de 4 ampolles de butà de 12,5 kg mensuals i decideix
contractar gas natural.
             a) Calcula el volum de gas natural que consumirà mensualment. (El poder calorífic del
             gas butà és 11,1 Mcal/kg i el del gas natural 10,6 Mcal/m3)
             b) Calcula el preu que ha de pagar per el butà consumit i el que pagarà pel gas
             natural, suposant el mateix consum energètic. (preus: butà 9,18 €/botella; gas
             natural 0,50 €/m3)




Ensenyament-Aprenentatge                      Dossier_Problemes_Energètics                   Nov 2010
Elaborat per: LLHM             Revisat per: [si   cal]            Aprovat per: [si   cal]    Pàgina 3 de 5
Generalitat de Catalunya
Departament d’Educació
Institut d’Educació Secundària
Arquitecte Manuel Raspall

15. D’una central hidroelèctrica se sap que el cabal és de 0,5 m3/s, i l’altura del salt de 260
m. Suposant un rendiment de turbina del 85 % i rendiment d’alternador 92 %, calcula:
            a) potència útil (MW) de la central
            b) si la tensió d’eixida del corrent elèctric és de 20 kV, calcula la intensitat nominal (A
            c) valor de l’energia anual produïda per la central en dòlars ($), si la paritat €/$ pot
            suposar-se de 0,84 i el preu del kWh es valora a 8 c€.

16. Una placa solar aprofita la radiació que li aplega per escalfar, en 2 hores, 20 litres d’aigua des
de 20 a 50 ºC. Sabent que el calor específic de l’aigua és 1 cal/g ºC, calcula la superfície de la
placa si se sap que le apleguen 100 W/m2 i que el rendiment és del 85%.
R: Q= 2511 kJ ; S= 4,1 m2

17. Amb un motor elevador de 4 CV de potència, connectat a una bomba d'aigua, es desitja emplenar un
dipòsit de 200m3 que hi és a 3m a sobre el nivell de l’aigua. Calcula, si el rendiment del sistema motobomba
motor és de 0,8, el temps que tardarà en omplir-se.
R: 2499s = 41min 39”

18. Calcula el consum de benzina (gasolina), (litres /100 km), d’un automòbil que desenvolupa 60
CV de potència (útil) amb una velocitat mitjana de 100 km/h, i amb un rendiment del 28 %. La
benzina te un poder calorífic de 12 Mcal/l.
R: c= 11,32 l/100km

19. En una central hidroelèctrica se sap que el cabal que travessa la turbina és de 5 m 3/s essent la
seua velocitat de 10 m/s. La turbina està connectada a un alternador que produeix electricitat, i
aquest a un transformador. Sabent que el rendiment de la turbina és del 40%, el del alternador
del 80% i el del transformador del 90%, troba l'energia efectiva que s’obté a la sortida de la
central.

20. Determina l’augment de temperatura d’una biga d’acer de 250 kg a la qual se li ha aplicat 1KWh
d’energia elèctrica, sabent que el calor específic de l’acer és 0,12 cal/g ºC.

21. Calcula la quantitat de carbó necessària per a pujar una locomotora de 5 Tm per una rampa de
4.5º. La longitud de la projecció de la rampa sobre la horitzontal és de 800m. Un kg de carbó
produeix 8000 Kcal.
a) Si el rendiment de la locomotora és del 100%.                R: c= 0,09264 kg
b) En el cas real, rendiment de la locomotora del 20%.          R: c= 0,4632 kg

22. Es dispara un projectil de 100g sobre un bloc de gel a 0ºC. Sabent que per fondre 1g de gel fan
falta 80 cal, y que la bala entra a una velocitat de 600 m/s i surt a 400 m/s, calcula la quantitat de
gel que s’ha fos.

23. Calcula la quantitat de treball mecànic que s'ha de fer colpejant un recipient de coure de calor
específic 0,09 cal/g ºC i massa 200 g, que conté 2 litres d’aigua a 10ºC, per a elevar la seua
temperatura a 40ºC. Se suposa que tot el treball passa a calor.
R: E= 253,4 kJ

24. En uns grans magatzems se necessiten 2 000 000 de Kcal/dia. Se disposa de les següents
alternatives:
                a. Calefacció a carbó:
                o -Rendiment de la caldera 80%
                o -Rendiment de l'intercanviador 70%
                o -Pc=8000Kcal/kg
                o 1,4 €/kg de carbó
                b. Calefacció a gasoil:
                o -Rendiment del cremador 80%
                o -Rendiment de l'intercanviador 70%
                o -Pc=16 000 Kcal/kg
                o 0,8 €/kg de gasoil
                c. Calefacció elèctrica
                o -Rendiment de la instal·lació 98%
                o 0,2 €/KWh
Tria la alternativa més econòmica

Ensenyament-Aprenentatge                         Dossier_Problemes_Energètics                            Nov 2010
Elaborat per: LLHM                Revisat per: [si   cal]            Aprovat per: [si   cal]             Pàgina 4 de 5
Generalitat de Catalunya
Departament d’Educació
Institut d’Educació Secundària
Arquitecte Manuel Raspall




        Normalment els combustibles gasosos es distribueixen a temperatures i pressions diferents de les
        condicions normals, (C.N.: p= 1 atm; T= 0 ºC). Per saber el seu poder calorífic en les noves




        condicions de pressió i temperatura s’utilitza la següent fórmula:


25. Una central tèrmica que utilitza gas natural disposa d’un grup motriu que té un rendiment del
40% i proporciona una potència útil de 200 MW. Calcula el consum horari de gas si es
subministra a 5 atmosferes i a 20 ºC. Poder calorífic del gas natural en condicions normals 11
Mcal/m3

26. Calcula la potència útil desenvolupada per un automòbil que consumeix 8 l de benzina cada 100
m de recorregut, a una velocitat mitjana de 80 km/h. La benzina té una densitat de 0,72 kg/dm3 i
un poder calorífic de 11 Mcal/kg. El rendiment del motor s’estima del 27%.
R: Pcons= 58,93 kW ; Putil=15,91 kW=21,62 CV




Ensenyament-Aprenentatge                       Dossier_Problemes_Energètics                         Nov 2010
Elaborat per: LLHM              Revisat per: [si   cal]            Aprovat per: [si   cal]          Pàgina 5 de 5

More Related Content

What's hot

4.2 esforços en les estructures
4.2 esforços en les estructures4.2 esforços en les estructures
4.2 esforços en les estructurespepporca
 
Energia, Treball i Potència
Energia, Treball i PotènciaEnergia, Treball i Potència
Energia, Treball i Potència
Tecno-Lògics Bellvitge
 
Els recursos energètics
Els recursos energèticsEls recursos energètics
Els recursos energètics
mjtecno
 
El circuit elèctric
El circuit elèctricEl circuit elèctric
El circuit elèctric
Meritxell Sd
 
Mecanismes de transmissió de forces i moviment
Mecanismes de transmissió de forces i movimentMecanismes de transmissió de forces i moviment
Mecanismes de transmissió de forces i moviment
Departament d'Educació - Generalitat de Catalunya
 
Ti 2. t-5.maquines electriques
Ti 2. t-5.maquines electriquesTi 2. t-5.maquines electriques
Ti 2. t-5.maquines electriquesemesegue
 
Unitat 4 electromagnetisme i corrent altern
Unitat 4 electromagnetisme i corrent alternUnitat 4 electromagnetisme i corrent altern
Unitat 4 electromagnetisme i corrent alterndavidsanz50
 
1 Funcions domini i recorregut
1 Funcions domini i recorregut1 Funcions domini i recorregut
1 Funcions domini i recorregut
eixarc
 
Ud 02. producció i distribució d'energia elèctrica
Ud 02. producció i distribució d'energia elèctricaUd 02. producció i distribució d'energia elèctrica
Ud 02. producció i distribució d'energia elèctrica
Miguel_Angel_Marin
 
Unitat 6 Propietats i assaigs
Unitat 6 Propietats i assaigsUnitat 6 Propietats i assaigs
Unitat 6 Propietats i assaigsdavidsanz50
 
solucionari tecno industrial 2 batx
solucionari tecno industrial 2 batxsolucionari tecno industrial 2 batx
solucionari tecno industrial 2 batx
instiquercus
 
Els materials
Els materialsEls materials
Els materials
jsole125
 
Les màquines 3r ESO
Les màquines 3r ESOLes màquines 3r ESO
Les màquines 3r ESO
Jordi Pipó
 
Tema 7 estructures
Tema 7 estructuresTema 7 estructures
Tema 7 estructures
Iolanda Mallorques
 
Categories gramaticals
Categories gramaticalsCategories gramaticals
Categories gramaticalsgelidA2014
 
APUNTS FORCES, PRESSIÓ I MOVIMENT - FÍSICA 2n ESO
APUNTS FORCES, PRESSIÓ I MOVIMENT - FÍSICA 2n ESOAPUNTS FORCES, PRESSIÓ I MOVIMENT - FÍSICA 2n ESO
APUNTS FORCES, PRESSIÓ I MOVIMENT - FÍSICA 2n ESO
Vicky Giménez Ismael
 
Estructures 3r ESO
Estructures 3r ESOEstructures 3r ESO
Ud 07. metal·lúrgia i siderúrgia
Ud 07. metal·lúrgia i siderúrgiaUd 07. metal·lúrgia i siderúrgia
Ud 07. metal·lúrgia i siderúrgia
Miguel_Angel_Marin
 
Propietats dels materials
Propietats dels materialsPropietats dels materials
Propietats dels materialseso1tecno
 

What's hot (20)

4.2 esforços en les estructures
4.2 esforços en les estructures4.2 esforços en les estructures
4.2 esforços en les estructures
 
Energia, Treball i Potència
Energia, Treball i PotènciaEnergia, Treball i Potència
Energia, Treball i Potència
 
Els recursos energètics
Els recursos energèticsEls recursos energètics
Els recursos energètics
 
El circuit elèctric
El circuit elèctricEl circuit elèctric
El circuit elèctric
 
Mecanismes de transmissió de forces i moviment
Mecanismes de transmissió de forces i movimentMecanismes de transmissió de forces i moviment
Mecanismes de transmissió de forces i moviment
 
Ti 2. t-5.maquines electriques
Ti 2. t-5.maquines electriquesTi 2. t-5.maquines electriques
Ti 2. t-5.maquines electriques
 
Unitat 4 electromagnetisme i corrent altern
Unitat 4 electromagnetisme i corrent alternUnitat 4 electromagnetisme i corrent altern
Unitat 4 electromagnetisme i corrent altern
 
1 Funcions domini i recorregut
1 Funcions domini i recorregut1 Funcions domini i recorregut
1 Funcions domini i recorregut
 
Ud 02. producció i distribució d'energia elèctrica
Ud 02. producció i distribució d'energia elèctricaUd 02. producció i distribució d'energia elèctrica
Ud 02. producció i distribució d'energia elèctrica
 
Unitat 6 Propietats i assaigs
Unitat 6 Propietats i assaigsUnitat 6 Propietats i assaigs
Unitat 6 Propietats i assaigs
 
solucionari tecno industrial 2 batx
solucionari tecno industrial 2 batxsolucionari tecno industrial 2 batx
solucionari tecno industrial 2 batx
 
Els materials
Els materialsEls materials
Els materials
 
Les màquines 3r ESO
Les màquines 3r ESOLes màquines 3r ESO
Les màquines 3r ESO
 
Tema 7 estructures
Tema 7 estructuresTema 7 estructures
Tema 7 estructures
 
Categories gramaticals
Categories gramaticalsCategories gramaticals
Categories gramaticals
 
APUNTS FORCES, PRESSIÓ I MOVIMENT - FÍSICA 2n ESO
APUNTS FORCES, PRESSIÓ I MOVIMENT - FÍSICA 2n ESOAPUNTS FORCES, PRESSIÓ I MOVIMENT - FÍSICA 2n ESO
APUNTS FORCES, PRESSIÓ I MOVIMENT - FÍSICA 2n ESO
 
Palanques
PalanquesPalanques
Palanques
 
Estructures 3r ESO
Estructures 3r ESOEstructures 3r ESO
Estructures 3r ESO
 
Ud 07. metal·lúrgia i siderúrgia
Ud 07. metal·lúrgia i siderúrgiaUd 07. metal·lúrgia i siderúrgia
Ud 07. metal·lúrgia i siderúrgia
 
Propietats dels materials
Propietats dels materialsPropietats dels materials
Propietats dels materials
 

Similar to Dossier problemes energètics

Ejercicios energias
Ejercicios energiasEjercicios energias
Ejercicios energias
Glòria García García
 
Ti 1 batx_exercicis refors energie_sdoc
Ti 1 batx_exercicis refors energie_sdocTi 1 batx_exercicis refors energie_sdoc
Ti 1 batx_exercicis refors energie_sdocAndreu Bonet
 
Treball de nadal
Treball de nadalTreball de nadal
Treball de nadal
danirojas037
 
Treball de Nadal
Treball de NadalTreball de Nadal
Treball de Nadal
danirojas037
 
Correccio c1516 tecind1_004
Correccio c1516 tecind1_004Correccio c1516 tecind1_004
Correccio c1516 tecind1_004
institut
 
Btx energia 1 fonts 1920
Btx energia 1 fonts 1920Btx energia 1 fonts 1920
Gestionem l'energia - comparativa calefaccions
Gestionem l'energia - comparativa calefaccionsGestionem l'energia - comparativa calefaccions
Gestionem l'energia - comparativa calefaccions
Ajuntament de Vacarisses
 
Btx energia 3 hidraulica 1920
Btx energia 3 hidraulica 1920Btx energia 3 hidraulica 1920
Termoquímica
TermoquímicaTermoquímica
Termoquímica
Consuelo Batalla
 
Energies Catalunya
Energies CatalunyaEnergies Catalunya
Energies Catalunyamiralcmc
 
Energia electrica
Energia electricaEnergia electrica
Energia electrica
nuriarcea
 
Producció I Distribució Electricitat (2)
Producció I Distribució Electricitat (2)Producció I Distribució Electricitat (2)
Producció I Distribució Electricitat (2)AvantimePress
 
activitats complementaries
 activitats complementaries activitats complementaries
activitats complementariesagustinsuner
 
Biocultura Bcn2013 democracia energètica
Biocultura Bcn2013 democracia energèticaBiocultura Bcn2013 democracia energètica
Biocultura Bcn2013 democracia energètica
Pep Puig i Boix
 
Btx energia conceptes 1516 probs
Btx energia conceptes 1516 probsBtx energia conceptes 1516 probs
Btx energia conceptes 1516 probs
Departament d'Educació - Generalitat de Catalunya
 
Centrales Termoeléctricas de Cogeneración
Centrales Termoeléctricas de CogeneraciónCentrales Termoeléctricas de Cogeneración
Centrales Termoeléctricas de Cogeneración
Gimetronco
 
Estudio termografico de un chalet en aravell con aislamiento con celulosa
Estudio termografico de un chalet en aravell con aislamiento con celulosaEstudio termografico de un chalet en aravell con aislamiento con celulosa
Estudio termografico de un chalet en aravell con aislamiento con celulosa
socyr epdm,
 
Problemes q w_au_solucions
Problemes q w_au_solucionsProblemes q w_au_solucions
Problemes q w_au_solucionsPilar Gonzalez
 

Similar to Dossier problemes energètics (20)

Ejercicios energias
Ejercicios energiasEjercicios energias
Ejercicios energias
 
Ti 1 batx_exercicis refors energie_sdoc
Ti 1 batx_exercicis refors energie_sdocTi 1 batx_exercicis refors energie_sdoc
Ti 1 batx_exercicis refors energie_sdoc
 
Treball de nadal
Treball de nadalTreball de nadal
Treball de nadal
 
Treball de Nadal
Treball de NadalTreball de Nadal
Treball de Nadal
 
Correccio c1516 tecind1_004
Correccio c1516 tecind1_004Correccio c1516 tecind1_004
Correccio c1516 tecind1_004
 
Btx energia 1 fonts 1920
Btx energia 1 fonts 1920Btx energia 1 fonts 1920
Btx energia 1 fonts 1920
 
Gestionem l'energia - comparativa calefaccions
Gestionem l'energia - comparativa calefaccionsGestionem l'energia - comparativa calefaccions
Gestionem l'energia - comparativa calefaccions
 
Btx energia 3 hidraulica 1920
Btx energia 3 hidraulica 1920Btx energia 3 hidraulica 1920
Btx energia 3 hidraulica 1920
 
Termoquímica
TermoquímicaTermoquímica
Termoquímica
 
8centrals energ
8centrals energ8centrals energ
8centrals energ
 
Energia EóLica
Energia EóLicaEnergia EóLica
Energia EóLica
 
Energies Catalunya
Energies CatalunyaEnergies Catalunya
Energies Catalunya
 
Energia electrica
Energia electricaEnergia electrica
Energia electrica
 
Producció I Distribució Electricitat (2)
Producció I Distribució Electricitat (2)Producció I Distribució Electricitat (2)
Producció I Distribució Electricitat (2)
 
activitats complementaries
 activitats complementaries activitats complementaries
activitats complementaries
 
Biocultura Bcn2013 democracia energètica
Biocultura Bcn2013 democracia energèticaBiocultura Bcn2013 democracia energètica
Biocultura Bcn2013 democracia energètica
 
Btx energia conceptes 1516 probs
Btx energia conceptes 1516 probsBtx energia conceptes 1516 probs
Btx energia conceptes 1516 probs
 
Centrales Termoeléctricas de Cogeneración
Centrales Termoeléctricas de CogeneraciónCentrales Termoeléctricas de Cogeneración
Centrales Termoeléctricas de Cogeneración
 
Estudio termografico de un chalet en aravell con aislamiento con celulosa
Estudio termografico de un chalet en aravell con aislamiento con celulosaEstudio termografico de un chalet en aravell con aislamiento con celulosa
Estudio termografico de un chalet en aravell con aislamiento con celulosa
 
Problemes q w_au_solucions
Problemes q w_au_solucionsProblemes q w_au_solucions
Problemes q w_au_solucions
 

More from INS Arq. Manuel Raspall

Recorregut per collserola 2012
Recorregut per collserola 2012Recorregut per collserola 2012
Recorregut per collserola 2012
INS Arq. Manuel Raspall
 
02 requeriments del blog
02  requeriments del blog02  requeriments del blog
02 requeriments del blog
INS Arq. Manuel Raspall
 
Ud2 03 - tecnologia de la comunicacio
Ud2 03 - tecnologia de la comunicacioUd2 03 - tecnologia de la comunicacio
Ud2 03 - tecnologia de la comunicacio
INS Arq. Manuel Raspall
 
UD2 01 - tecnologies de la comunicacio
UD2 01 - tecnologies de la comunicacioUD2 01 - tecnologies de la comunicacio
UD2 01 - tecnologies de la comunicacio
INS Arq. Manuel Raspall
 
Ud1 3, construccio habitatges
Ud1 3, construccio habitatgesUd1 3, construccio habitatges
Ud1 3, construccio habitatges
INS Arq. Manuel Raspall
 
Dossier exercicis Habitatge ud1 cap1i2
Dossier exercicis Habitatge ud1 cap1i2Dossier exercicis Habitatge ud1 cap1i2
Dossier exercicis Habitatge ud1 cap1i2
INS Arq. Manuel Raspall
 
plànols i escales per la construcció d'habitatges
plànols i escales per la construcció d'habitatgesplànols i escales per la construcció d'habitatges
plànols i escales per la construcció d'habitatgesINS Arq. Manuel Raspall
 
Procés tecnològic 2010 11
Procés tecnològic 2010 11Procés tecnològic 2010 11
Procés tecnològic 2010 11
INS Arq. Manuel Raspall
 
Dossier transmissió moviment
Dossier transmissió movimentDossier transmissió moviment
Dossier transmissió moviment
INS Arq. Manuel Raspall
 
Dossier sistemes de transmissió moviment
Dossier sistemes de transmissió movimentDossier sistemes de transmissió moviment
Dossier sistemes de transmissió moviment
INS Arq. Manuel Raspall
 
Dossier maq simples
Dossier maq simplesDossier maq simples
Dossier maq simples
INS Arq. Manuel Raspall
 
Parc Güell
Parc GüellParc Güell

More from INS Arq. Manuel Raspall (17)

Recorregut per collserola 2012
Recorregut per collserola 2012Recorregut per collserola 2012
Recorregut per collserola 2012
 
02 requeriments del blog
02  requeriments del blog02  requeriments del blog
02 requeriments del blog
 
Projecte 3r eso 2n trimestre
Projecte 3r eso 2n trimestreProjecte 3r eso 2n trimestre
Projecte 3r eso 2n trimestre
 
Ud2 03 - tecnologia de la comunicacio
Ud2 03 - tecnologia de la comunicacioUd2 03 - tecnologia de la comunicacio
Ud2 03 - tecnologia de la comunicacio
 
Ud2 02 - tecnologia de la comunicacio
Ud2 02 - tecnologia de la comunicacioUd2 02 - tecnologia de la comunicacio
Ud2 02 - tecnologia de la comunicacio
 
UD2 01 - tecnologies de la comunicacio
UD2 01 - tecnologies de la comunicacioUD2 01 - tecnologies de la comunicacio
UD2 01 - tecnologies de la comunicacio
 
Planols habitatge canet
Planols habitatge canetPlanols habitatge canet
Planols habitatge canet
 
Ud1 3, construccio habitatges
Ud1 3, construccio habitatgesUd1 3, construccio habitatges
Ud1 3, construccio habitatges
 
Dossier exercicis Habitatge ud1 cap1i2
Dossier exercicis Habitatge ud1 cap1i2Dossier exercicis Habitatge ud1 cap1i2
Dossier exercicis Habitatge ud1 cap1i2
 
plànols i escales per la construcció d'habitatges
plànols i escales per la construcció d'habitatgesplànols i escales per la construcció d'habitatges
plànols i escales per la construcció d'habitatges
 
El proces tecnologic habitatge
El proces tecnologic habitatgeEl proces tecnologic habitatge
El proces tecnologic habitatge
 
Procés tecnològic 2010 11
Procés tecnològic 2010 11Procés tecnològic 2010 11
Procés tecnològic 2010 11
 
Dossier transmissió moviment
Dossier transmissió movimentDossier transmissió moviment
Dossier transmissió moviment
 
Dossier sistemes de transmissió moviment
Dossier sistemes de transmissió movimentDossier sistemes de transmissió moviment
Dossier sistemes de transmissió moviment
 
Maquines simples
Maquines simplesMaquines simples
Maquines simples
 
Dossier maq simples
Dossier maq simplesDossier maq simples
Dossier maq simples
 
Parc Güell
Parc GüellParc Güell
Parc Güell
 

Recently uploaded

Oferta definitiva de places Curs 2024-25
Oferta definitiva de places Curs 2024-25Oferta definitiva de places Curs 2024-25
Oferta definitiva de places Curs 2024-25
SuperAdmin9
 
Tema 9. Les forces. PER A 2N DE LA ESO ..
Tema 9. Les forces. PER A 2N DE LA ESO ..Tema 9. Les forces. PER A 2N DE LA ESO ..
Tema 9. Les forces. PER A 2N DE LA ESO ..
EireLanezMartnez
 
poemes catalans musicats als Països Catalans.pdf
poemes catalans musicats als Països Catalans.pdfpoemes catalans musicats als Països Catalans.pdf
poemes catalans musicats als Països Catalans.pdf
MnicaFerri1
 
Viceverba_appdelmes_0624_joc per aprendre verbs llatins
Viceverba_appdelmes_0624_joc per aprendre verbs llatinsViceverba_appdelmes_0624_joc per aprendre verbs llatins
Viceverba_appdelmes_0624_joc per aprendre verbs llatins
Daniel Fernández
 
Exhibició pública - Programa de mà - 2324 3T
Exhibició pública - Programa de mà - 2324 3TExhibició pública - Programa de mà - 2324 3T
Exhibició pública - Programa de mà - 2324 3T
Institut-Escola Les Vinyes
 
INFORME_OFERTA_OME_INFORME_OFERTA (1).pdf
INFORME_OFERTA_OME_INFORME_OFERTA (1).pdfINFORME_OFERTA_OME_INFORME_OFERTA (1).pdf
INFORME_OFERTA_OME_INFORME_OFERTA (1).pdf
Ernest Lluch
 
Filosofia 1r Bachillerato. Sistemes ètics. Diàleg amb la tradició . Bé, virtu...
Filosofia 1r Bachillerato. Sistemes ètics. Diàleg amb la tradició . Bé, virtu...Filosofia 1r Bachillerato. Sistemes ètics. Diàleg amb la tradició . Bé, virtu...
Filosofia 1r Bachillerato. Sistemes ètics. Diàleg amb la tradició . Bé, virtu...
MaraZiga15
 
Menú MENJADOR ESCOLAR juny 24 Ernest Lluch.pdf
Menú MENJADOR ESCOLAR juny 24 Ernest Lluch.pdfMenú MENJADOR ESCOLAR juny 24 Ernest Lluch.pdf
Menú MENJADOR ESCOLAR juny 24 Ernest Lluch.pdf
Ernest Lluch
 

Recently uploaded (8)

Oferta definitiva de places Curs 2024-25
Oferta definitiva de places Curs 2024-25Oferta definitiva de places Curs 2024-25
Oferta definitiva de places Curs 2024-25
 
Tema 9. Les forces. PER A 2N DE LA ESO ..
Tema 9. Les forces. PER A 2N DE LA ESO ..Tema 9. Les forces. PER A 2N DE LA ESO ..
Tema 9. Les forces. PER A 2N DE LA ESO ..
 
poemes catalans musicats als Països Catalans.pdf
poemes catalans musicats als Països Catalans.pdfpoemes catalans musicats als Països Catalans.pdf
poemes catalans musicats als Països Catalans.pdf
 
Viceverba_appdelmes_0624_joc per aprendre verbs llatins
Viceverba_appdelmes_0624_joc per aprendre verbs llatinsViceverba_appdelmes_0624_joc per aprendre verbs llatins
Viceverba_appdelmes_0624_joc per aprendre verbs llatins
 
Exhibició pública - Programa de mà - 2324 3T
Exhibició pública - Programa de mà - 2324 3TExhibició pública - Programa de mà - 2324 3T
Exhibició pública - Programa de mà - 2324 3T
 
INFORME_OFERTA_OME_INFORME_OFERTA (1).pdf
INFORME_OFERTA_OME_INFORME_OFERTA (1).pdfINFORME_OFERTA_OME_INFORME_OFERTA (1).pdf
INFORME_OFERTA_OME_INFORME_OFERTA (1).pdf
 
Filosofia 1r Bachillerato. Sistemes ètics. Diàleg amb la tradició . Bé, virtu...
Filosofia 1r Bachillerato. Sistemes ètics. Diàleg amb la tradició . Bé, virtu...Filosofia 1r Bachillerato. Sistemes ètics. Diàleg amb la tradició . Bé, virtu...
Filosofia 1r Bachillerato. Sistemes ètics. Diàleg amb la tradició . Bé, virtu...
 
Menú MENJADOR ESCOLAR juny 24 Ernest Lluch.pdf
Menú MENJADOR ESCOLAR juny 24 Ernest Lluch.pdfMenú MENJADOR ESCOLAR juny 24 Ernest Lluch.pdf
Menú MENJADOR ESCOLAR juny 24 Ernest Lluch.pdf
 

Dossier problemes energètics

  • 1. Generalitat de Catalunya Departament d’Educació Institut d’Educació Secundària Arquitecte Manuel Raspall PROBLEMES DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL Tipus de document: Problemes proposats d'Energia Elaborat per: Departament de Tecnologia. Lluís Las Heras Adreçat a: Alumnes 1r Curs Batxillerat Curs acadèmic: 2011-2012 Ensenyament-Aprenentatge Dossier_Problemes_Energètics Nov 2010 Elaborat per: LLHM Revisat per: [si cal] Aprovat per: [si cal] Pàgina 1 de 5
  • 2. Generalitat de Catalunya Departament d’Educació Institut d’Educació Secundària Arquitecte Manuel Raspall Energies i conversions d’unitats 1. Les instal·lacions de calefacció d’un local consumeixen 2 bombones de gas propà en 11 dies. Sabent que cada bombona té 35 kg de propà liquat i que el seu poder calorífic és de 11 Mcal/kg. Preu de la bombona 3450 pts. 1 € = 166,386 pessetes. Calcula: Cost de la calefacció per dia (€/dia) R: 3,77€/dia Energia consumida al dia (kWh/dia) R: 81,28 kWh Potencia de la caldera (kW) R: 3,387 kW 2. Un motor de combustió consumeix 0,148 l/kWh de combustible quan desenvolupa 72 CV. Poder calorífic del combustible: 10,3 Mcal/kg. Preu del combustible 1,42 €/l. Densitat de la benzina és de 0,8 kg/dm3 Calcula: Rendiment energètic del motor (%) R: rend=0,7109 Cost del combustible consumit per hora (€/hora) R: Si la meitat de les pèrdues es dissipen per refrigeració, cabal d’aigua (l/min) necessari per a evacuar-les si el salt de temperatura de l’aigua fos de 11º R: q=851,9 l/h = 14,2 l/min 3. Calcula el cabal en (l/s) que ha de donar la bomba de refrigeració d’un motor, suposant que el calor dissipat per l’aigua de refrigeració és del 25 % de la potència calorífica introduïda pel combustible. R: q= 0,4698 l/s Calcula, així mateix, el rendiment energètic d’aquest motor. R: rend=0,4288 Dades: Potencia del motor: 55 CV. Consum específic: 195 g/kWh. Salt tèrmic 12 ºC. Poder calorífic combustible: 10,3 Mcal/kg. Calor específic de l’aigua: 4,186 kJ/kg.K 4. D’una central hidroelèctrica se sap que el cabal és de 6 m3/s, i l’altura del salt de 90 m. Suposant un rendiment de turbina del 93 % i rendiment alternador 90 %, calcula: a) potència teòrica (MW) de la turbina R: P= 5,297 MW b) potència útil (MW) de la turbina R: P= 4,434 MW c) energia elèctrica útil generada per la central en una any (Gwh) R: E= 38,84 GWh d) valor de dita energia en dòlars ($), si la paritat $ / € pot suposar-se de 0,70 i el preu del kWh es valora a 0,10 €. 5. Suposant que una central tèrmica té un rendiment del 68 %. Calcula el consum de carbó per a que la potència útil siga de 900 kW. R: c=158 kg/h Calcula el consum de gas-oil per a la mateixa potència útil. R: c=101,59 kg/h Dades: Hc carbó = 7,2 Mcal/kg ; Hc gas-oil = 11,2 Mcal/kg. 6. Calcula el volum de combustible subministrat a una instal·lació de cogeneració si durant el temps que ha estat funcionant s’han bombejat 500 m3 d’aigua a una alçaria de 80 m. Al mateix temps l’energia residual s’ha emprat en esacalfar un dipòsit de 100000 litres, tenint un increment de temperatura en 20º Dades: poder calorífic del combustible 10 Mcal//l ; calor específic de l’aigua 4,186 J/kg K.El rendiment global del sistema (calor + treball)és de 70%. R: Vcomb=299,1 l 7. Amb les dades del problema anterior calcula: quin seria el rendiment si no haverem aprofitat l’energia residual. R: rend=0,0313 Quina potència de bombeig (CV) té aquesta minicentral si el procés anterior es produeix en 1 hora. R: P=109 kW= 148 CV 8. Converteix 867 Gcal a MWh R: 1008 MWh Converteix 456 kWh a J R: 1641,6 x 10e3 J Converteix 100 CVh a cal Ensenyament-Aprenentatge Dossier_Problemes_Energètics Nov 2010 Elaborat per: LLHM Revisat per: [si cal] Aprovat per: [si cal] Pàgina 2 de 5
  • 3. Generalitat de Catalunya Departament d’Educació Institut d’Educació Secundària Arquitecte Manuel Raspall 9. Una indústria dedicada al treball amb fusta de pi produeix diàriament, en forma de desfets, 250 kg de serradura. Per a aprofitar aquesta biomassa residual, s’instal·la un forn generador de vapor que mou un alternador per a produir energia elèctrica. El fabricant d’aquest sistema de “reciclatge energètic” garanteix un rendiment total del 45% (percentatge de l’energia calorífica que es converteix en energia elèctrica). Quin estalvi econòmic mensual suposa aquesta instal·lació si les despeses de manteniment són el 20% de l’energia produïda. El kWh es cotitza a 0,11 € . Es treballen 25 dies per mes. Hc= 18 MJ/kg R: Econs= 112,5 x10e3 MJ R: Eutil= 50,625 x 10e3 MJ= 14,0625 Mwh 10. Una central termoelèctrica te una potència útil de 750 000 CV, i és alimentada per fueloil, (densitat 0,9 kg / dm 3 i poder calorífic de 9,9 Mcal /kg).  Determina l’energia elèctrica generada en un any, expressa-ho en kWh. R:  Si el rendiment global fos del 25 %, calcula la quantitat de fuel-oil consumit per any.  Calcula el preu del kWh generat ( € / kWh ), si el litre de combustible costa 0,35€. 11. Una instal·lació de plaques solars s’aprofita per a escalfar aigua. Suposant que en 2 hores és capaç d’escalfar 250 litres d’aigua des de 20ºC fins 80ºC. Calcula: a. Quantitat de calor aprofitat en aquest temps. b. Potència de la instal·lació. 12. De una central hidroelèctrica se sap que el cabal és de 4.5 m 3/s, i l’altura del salt de 60 m. Suposant un rendiment de turbina del 91 % i rendiment alternador 92 %, calcula: a. potència mecànica (MW) de la turbina R: Pmec= 2,410 MW b. potència útil (MW) de la turbina R: Putil= 2,217 MW c. energia elèctrica útil generada per la central en un any (GWh) d. valor de dita energia en dòlars ($), si la paritat €/$ pot suposar-se de 0,8 i el preu del kWh es valora a 0,11 €. 13. Per a escalfar aigua d’ús industrial, una empresa utilitza col·lectors plans. Sabent que l’aigua està inicialment a 18ºC i es vol escalfar fins a 90ºC, determineu: h. la superfície total dels col·lectors, si K= 0,5 cal/min·cm2 (Suposem que no hi ha pèrdues de calor ni reflexions dins del col·lector), i el cabal requerit d’aigua és de 600 litres/hora. a. Quina quantitat d’energia calorífica capten diàriament dits col·lectors, sabent que funcionen 4 hores al dia ?. R: Qhora=43,2 e6 cal/h ; Qdia= 172,8 e6 cal/dia b. Quants diners s’haurà estalviat l’empresa en un any si els col·lectors funcionen 4 h/dia de mitjana durant 300 dies a l’any? L’alternativa a l’energia solar és l’electricitat, de preu 0,08 € / kWh R: Estalvi= 4822 €/any 14. Un usuari consumeix una mitjana de 4 ampolles de butà de 12,5 kg mensuals i decideix contractar gas natural. a) Calcula el volum de gas natural que consumirà mensualment. (El poder calorífic del gas butà és 11,1 Mcal/kg i el del gas natural 10,6 Mcal/m3) b) Calcula el preu que ha de pagar per el butà consumit i el que pagarà pel gas natural, suposant el mateix consum energètic. (preus: butà 9,18 €/botella; gas natural 0,50 €/m3) Ensenyament-Aprenentatge Dossier_Problemes_Energètics Nov 2010 Elaborat per: LLHM Revisat per: [si cal] Aprovat per: [si cal] Pàgina 3 de 5
  • 4. Generalitat de Catalunya Departament d’Educació Institut d’Educació Secundària Arquitecte Manuel Raspall 15. D’una central hidroelèctrica se sap que el cabal és de 0,5 m3/s, i l’altura del salt de 260 m. Suposant un rendiment de turbina del 85 % i rendiment d’alternador 92 %, calcula: a) potència útil (MW) de la central b) si la tensió d’eixida del corrent elèctric és de 20 kV, calcula la intensitat nominal (A c) valor de l’energia anual produïda per la central en dòlars ($), si la paritat €/$ pot suposar-se de 0,84 i el preu del kWh es valora a 8 c€. 16. Una placa solar aprofita la radiació que li aplega per escalfar, en 2 hores, 20 litres d’aigua des de 20 a 50 ºC. Sabent que el calor específic de l’aigua és 1 cal/g ºC, calcula la superfície de la placa si se sap que le apleguen 100 W/m2 i que el rendiment és del 85%. R: Q= 2511 kJ ; S= 4,1 m2 17. Amb un motor elevador de 4 CV de potència, connectat a una bomba d'aigua, es desitja emplenar un dipòsit de 200m3 que hi és a 3m a sobre el nivell de l’aigua. Calcula, si el rendiment del sistema motobomba motor és de 0,8, el temps que tardarà en omplir-se. R: 2499s = 41min 39” 18. Calcula el consum de benzina (gasolina), (litres /100 km), d’un automòbil que desenvolupa 60 CV de potència (útil) amb una velocitat mitjana de 100 km/h, i amb un rendiment del 28 %. La benzina te un poder calorífic de 12 Mcal/l. R: c= 11,32 l/100km 19. En una central hidroelèctrica se sap que el cabal que travessa la turbina és de 5 m 3/s essent la seua velocitat de 10 m/s. La turbina està connectada a un alternador que produeix electricitat, i aquest a un transformador. Sabent que el rendiment de la turbina és del 40%, el del alternador del 80% i el del transformador del 90%, troba l'energia efectiva que s’obté a la sortida de la central. 20. Determina l’augment de temperatura d’una biga d’acer de 250 kg a la qual se li ha aplicat 1KWh d’energia elèctrica, sabent que el calor específic de l’acer és 0,12 cal/g ºC. 21. Calcula la quantitat de carbó necessària per a pujar una locomotora de 5 Tm per una rampa de 4.5º. La longitud de la projecció de la rampa sobre la horitzontal és de 800m. Un kg de carbó produeix 8000 Kcal. a) Si el rendiment de la locomotora és del 100%. R: c= 0,09264 kg b) En el cas real, rendiment de la locomotora del 20%. R: c= 0,4632 kg 22. Es dispara un projectil de 100g sobre un bloc de gel a 0ºC. Sabent que per fondre 1g de gel fan falta 80 cal, y que la bala entra a una velocitat de 600 m/s i surt a 400 m/s, calcula la quantitat de gel que s’ha fos. 23. Calcula la quantitat de treball mecànic que s'ha de fer colpejant un recipient de coure de calor específic 0,09 cal/g ºC i massa 200 g, que conté 2 litres d’aigua a 10ºC, per a elevar la seua temperatura a 40ºC. Se suposa que tot el treball passa a calor. R: E= 253,4 kJ 24. En uns grans magatzems se necessiten 2 000 000 de Kcal/dia. Se disposa de les següents alternatives: a. Calefacció a carbó: o -Rendiment de la caldera 80% o -Rendiment de l'intercanviador 70% o -Pc=8000Kcal/kg o 1,4 €/kg de carbó b. Calefacció a gasoil: o -Rendiment del cremador 80% o -Rendiment de l'intercanviador 70% o -Pc=16 000 Kcal/kg o 0,8 €/kg de gasoil c. Calefacció elèctrica o -Rendiment de la instal·lació 98% o 0,2 €/KWh Tria la alternativa més econòmica Ensenyament-Aprenentatge Dossier_Problemes_Energètics Nov 2010 Elaborat per: LLHM Revisat per: [si cal] Aprovat per: [si cal] Pàgina 4 de 5
  • 5. Generalitat de Catalunya Departament d’Educació Institut d’Educació Secundària Arquitecte Manuel Raspall Normalment els combustibles gasosos es distribueixen a temperatures i pressions diferents de les condicions normals, (C.N.: p= 1 atm; T= 0 ºC). Per saber el seu poder calorífic en les noves condicions de pressió i temperatura s’utilitza la següent fórmula:  25. Una central tèrmica que utilitza gas natural disposa d’un grup motriu que té un rendiment del 40% i proporciona una potència útil de 200 MW. Calcula el consum horari de gas si es subministra a 5 atmosferes i a 20 ºC. Poder calorífic del gas natural en condicions normals 11 Mcal/m3 26. Calcula la potència útil desenvolupada per un automòbil que consumeix 8 l de benzina cada 100 m de recorregut, a una velocitat mitjana de 80 km/h. La benzina té una densitat de 0,72 kg/dm3 i un poder calorífic de 11 Mcal/kg. El rendiment del motor s’estima del 27%. R: Pcons= 58,93 kW ; Putil=15,91 kW=21,62 CV Ensenyament-Aprenentatge Dossier_Problemes_Energètics Nov 2010 Elaborat per: LLHM Revisat per: [si cal] Aprovat per: [si cal] Pàgina 5 de 5