Exercicis Tecnologia Industrial I Bloc I (Energies)

1. Un muntacàrregues puja una massa de 1 800 kg a 20 m d’altura en 1 minut. Calcula el

treball que efectua i la potencia del motor, en CV, en els casos següents:

a) Considerant nul el fregament. b) Si la forca de fregament que ha de vèncer es de 1 500 N.

2. Calcula la quantitat de calor que necessitarem per escalfar 75L d’aigua de 25ºC a 75°C

tenint en compte que la Ce de l’aigua és 4,18 kJ/kg·°C i que 75L equivalen a 75 kg.

3. Una estufa de butà té 5 cremadors, dels quals en poden funcionar simultàniament 1, 3 o 5. Cada cremador encès consumeix c = 68 g/h de butà. El poder calorífic del butà és Pc = 49,5 MJ/kg i se subministra en bombones que en contenen mb = 12,5 kg i valen pbombona = 8,78 €. Determineu:

a) La potència calorífica de cada cremador pcremador i la potència de l’estufa pestufa. b) La durada t d’una bombona amb els 5 cremadors encesos. c) El preu p del kW· h obtingut amb aquesta estufa.

4. Calcula el consum horari ch d’un motor de benzina que desenvolupa una potència útil

Pu = 25 kW amb un rendiment η = 30%. La benzina té una densitat ρ = 0,72 g/cm3 i un poder calorífic Pc = 46 MJ/kg.

5. Una central nuclear que funciona amb un rendiment η = 38% ha consumit una massa

m = 400 g d’urani en 300 dies de funcionament. Calcula:

a) L’energia elèctrica Eu produïda, en kWh. b) La potència útil Pu de la central. c) El consum diari cdia de gas natural, de poder calorífic Pc(CN) = 46 MJ/m3, subministrat

a una pressió p = 303,9 kPa i a una temperatura T = 22°C, per produir la mateixa energia elèctrica Edia en una central tèrmica del mateix rendiment (38%) que la central nuclear.

6. Un cos de 5 kg és disparat verticalment des de terra amb una velocitat de 20 m/s. Si arriba

a una alçada de 18 m, quin és el valor de l’energia dissipada per la fricció amb l’aire? 7. Una indústria ha d’escalfar diàriament 20m

3 d’aigua de 10°C fins a 90°C. Quina quantitat

(m3) de gas butà consumirà si el rendiment dels escalfadors és del 40%?

Poder calorífic del gas butà en CN: 28 700 kcal/m

3, ce aigua: 4,18 kJ/kg.

8. Un motor que subministra 200 CV de potència té un rendiment del 55%. Quina quantitat

(kg) de gasoil consumirà en dues hores de funcionament? Poder calorífic del gasoli: 44 MJ/kg. 9. Determina la pèrdua de potencia en una línia trifàsica de 220 kV que ha de transportar

30 MW amb cos φ= 0,85 a 50 km, i esta formada per conductors d’alumini (ρAL = 28·10

–9 Ω·m) de 350 mm

2 de secció.

10. Quines son les pèrdues de potencia per l’efecte Joule en una línia trifàsica de 25 kV,

10 MW, cos φ = 0,8 i 10 km de longitud, si els conductors son de Cu de 150 mm2 amb un

coeficient de resistivitat ρCu= 17,5·10–9

Ω·m2. Si la tensió de la línia fos de 380 V, quines

serien llavors les pèrdues? Compara els dos resultats.