1. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 1 de 80
TECNOLOGIA
INDUSTRIAL
ENERGIA
(Problemes)
2. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 2 de 80
1. Exemple 1. Pag 11. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Una vagoneta que té una massa de 50 kg és en una via horitzontal. L'estirem amb
una corda que forma un angle de 30º en la direcció de la via amb una força de 160
N que la desplaça 100 m.
La força de fricció entre via i rodes és de 40 N.
Calcula el treball fet per cadascuns de les forces i el global.
Sol. 13856 J, -4000 J, 0 J, 0 J, 9856 J
3. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 3 de 80
2. Exemple 2. Pag 13. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Calcula el treball necessari per elevar 12 m un ascensor de massa 1400 kg.
Sol. 164808 J
4. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 4 de 80
3. Problema 4. Pag 13. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Un muntacàrregues puja una massa de 1800 kg a 20 m d'altura en 1 minut. Calcula
el treball que fa i la potència en CV en aquests casos:
a) Considerant nul el fregament.
b) Si la força de fregament és de 1500 N.
Sol. a) W=353160 J, P=7,99 CV. b) W=383160 J, P=8,67 CV
5. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 5 de 80
4. Problema 5. Pag 16. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Des de dalt d'un edifici de 30 m deixem caure un cos de massa 50 g que arriba a
terra a una velocitat de 20 m/s.
Quina és l'energia que s'ha dissipat amb el fregament de l'aire?
Sol. 4,715 J
6. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 6 de 80
5. Problema 9. Pag 19. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Si en una reacció nuclear hi ha una pèrdua de massa de 3 g, quanta energia
s'allibera?
Sol. 2,73·1014
J
7. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 7 de 80
6. Problema 10. Pag 19. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Una estufa de 2000 W està en funcionament durant 4 hores.
Quina energia ha consumit en aquest temps?
Sol. 8 kWh
8. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 8 de 80
7. Exemple 4. Pag 21. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Calcula el rendiment d'una grua que aixeca una massa de 1000 kg a una velocitat
0,50 m/s i utilitza un motor que consumeix 15 CV a plena càrrega.
Sol. 44,4 %
9. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 9 de 80
8. Exemple 1. Pag 23. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Un coet de massa 0,50 kg es mou a una velocitat de 40 m/s, explota i es parteix en
dos fragments, un de massa 0,35 kg, que surt llençat a 70 m/s, i l'altre surt a 120
m/s.
Quina energia han adquirit a causa de l'explosió?
Sol. 1537,5 J
10. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 10 de 80
9. Exemple 2. Pag 23. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Calcula el temps que una motobomba de 10 CV tardarà a omplir d'aigua un dipòsit
de 200 m3
situat a 25 m d'alçada.
Sol. 2,31 h
11. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 11 de 80
10. Exemple 3. Pag 23. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Calcula l'energia en cada cas:
a) Una roca de 500 kg cau des de 50 m d'altura, xoca amb el terra i es queda
immòbil.
b) Una pilota de 300 g es deixa caure des de 2 m d'altura, rebota al terra i arriba
a una alçada de 1,2 m.
Sol. 245250 J, 1,57 J
12. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 12 de 80
11. Exemple 4. Pag 23 Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Una central elèctrica té un grup turboalternador de 10 MW, amb un rendiment del
80 %, situat a 120 m per sota del nivell mitjà de l'embassament.
Quina ha de ser la capacitat en hm3
per cobrir la demanda d'energia durant 1 mes?
Sol. 27,5229 hm3
13. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 13 de 80
12. https://sites.google.com/site/tindbac/Home/energia
Un vehículo todo terreno tiene una masa de 1850 Kg.
Calcula su energía cinética cuando se desplaza a la velocidad de 10, 20, 40, 80 y
160 Km/h.
Compara los resultados y represéntalos en una gráfica.
14. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 14 de 80
13. https://sites.google.com/site/tindbac/Home/energia
Un misil balístico, que se desplaza a una velocidad de 331,2 Km/h, lleva una energía
cinética de 5141880 Kilojulios.
¿Cuál es su masa?
Sol. 1220 kg
15. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 15 de 80
14. https://sites.google.com/site/tindbac/Home/energia
Un palet de ladrillos contiene 320 ladrillos de 24 x 12 x 7 cm. La densidad de esos
ladrillos es de 397 Kg/m3
.
Calcula la energía necesaria para elevar un palet de ladrillos a un quinto piso,
sabiendo que la altura de cada piso es de 3 metros.
Sol. 37,70 kJ
16. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 16 de 80
15. https://sites.google.com/site/tindbac/Home/energia
Una bomba impulsa agua hasta un depósito de 6,20 m3
de capacidad, situado a
16 metros de altura, que inicialmente se encuentra vacío. Dicha bomba, con un
rendimiento del 72%, absorbe de la red eléctrica una potencia de 0,75 CV.
Calcula:
a) Cuánto tiempo tiene que estar funcionando la bomba para llenar
completamente el depósito.
b) El caudal medio del tubo de carga, expresado en litros/minuto y en
m3
/hora.
Sol. 2451 ,9 s; 151,72 lit/min; 9,1 m3
/h
17. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 17 de 80
16. https://sites.google.com/site/tindbac/Home/energia
Un nadador, con una masa corporal de 90 kg, se deja caer desde un trampolín
situado a 25 m sobre la superficie del agua.
¿Con qué velocidad llega al agua?
¿Cuánta energía cinética tiene?
Sol. 490,5 m/s
18. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 18 de 80
17. https://sites.google.com/site/tindbac/Home/energia
Un ciclista realiza una etapa del tour de Francia en la que la diferencia de altitud
entre el inicio y el fin de la etapa es de 750 m. Si el ciclista pesa 75 kilos y su
bicicleta pesa 10 kilos,
¿cuánta energía deberá consumir para finalizar la etapa?
¿qué potencia tiene que desarrollar para terminarla en 2 horas y media?
Sol. 625,4 kJ; 69,49 w
19. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 19 de 80
18. https://sites.google.com/site/tindbac/Home/energia
Una masa m1, de 1 kg se cuelga de un hilo y se separa de la vertical hasta alcanzar una
altura h de 40 cm. Se suelta, desde el punto A, con una velocidad inicial cero, impacta
en el punto B con un bloque de masa M2 de 5 kg, produciéndose un choque inelástico,
en el que se cumple la ley de conservación del movimiento: m1*v1 = m2*v2
Como consecuencia del choque, el cuerpo m1 se queda detenido y el cuerpo M2 sale
con velocidad V2. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque M2 y el suelo es
de μ=0,8, hallar:
1. La energía potencial de m1 en el punto A
2. La velocidad v1 alcanzada por m1 en el instante del choque.
3. La velocidad V2 y la energía cinética inicial de M2 justo después del choque.
4. El desplazamiento x del bloque M2 hasta que se detiene.
Sol. 3,924 J; 2,801 m/s; 0,56 m/s; 0,785 J; 2 cm
20. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 20 de 80
19. https://sites.google.com/site/tindbac/Home/energia
Un lavavajillas, con un rendimiento del 67%, absorbe una potencia de 1,2 kw para
calentar el agua desde los 15 ºC de la tubería de suministro hasta 65 ºC, durante
los 126 minutos que dura el lavado.
¿Qué cantidad de agua utiliza en su programa de lavado?
Sol. 29,1 l
21. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 21 de 80
20. PAU, convocatòria Setembre 2011
22. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 22 de 80
21. PAU, convocatòria Juny 2011
23. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 23 de 80
22. PAU, convocatòria Juny 2009
24. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 24 de 80
23. PAU, convocatòria Juny 2009
25. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 25 de 80
24. PAU, convocatòria Setembre 2007
26. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 26 de 80
25. PAU, convocatòria Juny 2007
27. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 27 de 80
26. PAU, convocatòria Juny 2007
28. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 28 de 80
27. PAU, convocatòria Juny 2006
Sol. 935W i 4675W, 36,76 h, 0,051 €/kW·h
29. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 29 de 80
28. PAU, convocatòria Setembre 2005
30. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 30 de 80
29. PAU, convocatòria Juny 2005
31. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 31 de 80
30. PAU, convocatòria Juny 2005
32. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 32 de 80
31. PAU, convocatòria Juny 2004
33. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 33 de 80
32. PAU, convocatòria Juny 2003
34. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 34 de 80
33. PAU, convocatòria Juny 2002
35. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 35 de 80
34. PAU, convocatòria Setembre 2001
36. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 36 de 80
35. PAU, convocatòria Juny 2001
37. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 37 de 80
36. PAU, convocatòria Juny 2001
38. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 38 de 80
37. PAU, convocatòria Juny 2001
39. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 39 de 80
38. PAU, convocatòria Juny 1999
40. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 40 de 80
39. PAU, convocatòria Juny 1999
41. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 41 de 80
40. PAU, convocatòria Juny 1999
42. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 42 de 80
41. PAU, convocatòria Setembre 1998
43. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 43 de 80
42. PAU, convocatòria Setembre 1998
44. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 44 de 80
43. PAU, convocatòria Setembre 1998
45. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 45 de 80
44. PAU, convocatòria Juny 1998
46. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 46 de 80
45. PAU, convocatòria Juny 1998
47. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 47 de 80
46. PAU, convocatòria Juny 1998
48. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 48 de 80
47. PAU, convocatòria Juny 1998
49. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 49 de 80
48. PAU, convocatòria Juny 1998
50. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 50 de 80
49. PAU, convocatòria Juny 1998
51. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 51 de 80
50. PAU, convocatòria Juny 1998
52. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 52 de 80
51. PAU, convocatòria Setembre 1997
53. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 53 de 80
52. PAU, convocatòria Setembre 1997
54. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 54 de 80
53. PAU, convocatòria Setembre 1997
55. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 55 de 80
54. PAU, convocatòria Setembre 1997
56. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 56 de 80
55. PAU, convocatòria Setembre 1997
57. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 57 de 80
56. PAU, convocatòria Setembre 1997
58. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 58 de 80
57. PAU, convocatòria Setembre 1997
59. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 59 de 80
58. PAU, convocatòria Juny 1997
60. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 60 de 80
59. PAU, convocatòria Juny 1997
61. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 61 de 80
60. PAU, convocatòria Juny 1997
62. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 62 de 80
61. PAU, convocatòria Juny 1997
63. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 63 de 80
62. Exemple 1. Pag 29. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Calcula el poder calorífic del butà si en CN és de 28.700 kcal/m3
, quan se suministra
a 5 atm i 22ºC
Sol. 555,214 MJ/m3
64. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 64 de 80
63. Exemple 2. Pag 30. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Calcula la quantitat de calor que necessitarem per escalfar 75 l d'aigua de 25ºC a
75ºC tenint en compte que la ce de l'aigua és de 4,18 kJ·kg-1
·ºC-1
.
65. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 65 de 80
64. Exemple 1. Pag 25. "Tecnologia industrial 1”. Ed. Edebé. Barcelona, 2002.
Calcula en kW la potència que genera una central hidroelèctrica...
66. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 66 de 80
65. Exemple 3. Pag 30. Joseph, Joan. "Tecnologia industrial 1. Ed. Mc Graw-Hill. Madrid, 2008.
Una estufa de butà té 5 cremadors, dels quals poden funcionar simultàniament 1,
3 o 5. Cada cremador consumeix c= 68 g/h de butà. El pc del butà és 49,5 MJ/kg i
se subministra en bombones de massa 12,50 kg a un preu de 8,78 €/bombona.
Determina:
La potència de cada cremador i el de l'estufa.
La durada d'una bombona amb els 5 cremadors encesos.
El preu del kW·h obtingut amb aquesta estufa.
Sol. 935W i 4675W, 36,76 h, 0,051 €/kW·h
67. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 67 de 80
66. Exemple 1. Pag 25. "Tecnologia industrial 1”. Ed. Edebé. Barcelona, 2002.
Calcula la potència [kW] que genera una central hidroelèctrica a partir d’un cabal
mitjà de 10 m3
/s i una altura neta de salt de 30 m si el rendiment és del 30%
Sol. 882 kW
68. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 68 de 80
67. Exemple 1. Pag 35. "Tecnologia industrial 1”. Ed. Edebé. Barcelona, 2002.
Calcula la superfície de panell fotovoltaic necessari per a alimentar una estufa
elèctrica de 1500 w durant 2 hores.
Suposa una densitat de radiació de 1000 W/m2
, un aprofitament solar de 6 hores
i un rendiment de l’equip del 20%.
Sol. 2.50/m2
69. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 69 de 80
68. Num 5. Pag 35. "Tecnologia industrial 1”. Ed. Edebé. Barcelona, 2002.
Es desitja instal·lar un conjunt de panells solars per a proveir un habitatge amb un
consum estimat de 525 kWh mensuals.
Calcula la superfície de panell necessària suposant una densitat de radiació de
1250 W/m2
, un aprofitament solar de 5 hores i un rendiment de la instal·lació del
25%
Sol. 11.20 m2
70. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 70 de 80
69. Num 10. Pag 43. "Tecnologia industrial 1”. Ed. Edebé. Barcelona, 2002.
Una fàbrica necessita una aportació energètica diària de 100 kWh.
Calcula la massa de combustible que necessita i el cost econòmic en cadascun dels
casos següents:
a) Fent servir hulla a 0,12 €/kg
b) Fent servir clofolla d’ametlla a 20 €/t
Rendiment del cremador: 60%
Pc hulla = 7.000 kcal/kg
Pc Clofolla = 4.800 kcal/kg
Sol. 22,57 kg i 2,47 € / 30 kg i 0,60 €
71. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 71 de 80
70. Num 11. Pag 55. "Tecnologia industrial 1”. Ed. Edebé. Barcelona, 2002.
Volem escalfar fins a l’ebullició un recipient amb 5 kg d’aigua a 25 ºC usant un
cremador de butà de 2,50 k amb un rendiment del 60%.
Calcula el temps necessari i el cost.
Sol. 17 min 22 s; 0,04 €
72. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 72 de 80
71. Num 23. Pag 67. "Tecnologia industrial 1”. Ed. Edebé. Barcelona, 2002.
Una caldera d’aigua de 100 l s’escalfa amb carbó de coc de 7000 kcal/kg. Si el
sistema té un rendiment del 50%, calcula quants kg de carbó seran necessaris per
escalfar l’aigua des de 15 ºC fins els 75 ºC.
Daigua = 1 kg/l
Ce Aigua = 1 cal/g·ºC
Sol. 1,71 kg
73. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 73 de 80
72. Num 11. Pag 55. "Tecnologia industrial 1”. Ed. Edebé. Barcelona, 2002.
Un recipient amb 2 kg de cigrons i 2 l d’aigua a 20 ºC necessita 10 minuts per
arribar a l’ebullició.
Calcula la potència del cremador de gas natural sabent que el rendiment és del
55%.
Ce Aigua = 1 cal/g·ºC
Ce Cigrons = 0.60 cal/g·ºC
Sol. 2,63 kW
74. oct.-15/ BTX2 Energia Conceptes 1516 Probs Classe / Diap 74 de 80
73.
Sol. 7.800 kcal