Tecnologia Industrial I

Respostes Tema 1 

---

1.- En un procés industrial es transformen matèries primeres en productes acabats o semielaborats. Igual que en el procés tecnològic la finalitat és satisfer una necessitat fabricant un objecte o producte, però en aquest cas es tracta del nivell de grans indústries.

2.-  El tractament i transformació de les matèries primeres, el subministrament i l’ús de l’energia, i totes les tècniques que s’utilitzen per aconseguir el producte acabat.

3.-

P = M · g = 2000 kg · 9,8 m/s2 = 19600 N = 19600 N 1kp/9,8N = 2000kp

4.-    s = 11m    M= 1000 kg

F = P = M · g = 1000 kg · 9,8m/s2 = 9800 N

W = F · s = 9800 N · 11 m = 107800 J = 107800 J 1kgm/9,8J = 11000 kgm

5.-
5 CV a kw:
5 CV · 75 kgm/s · 1cv^–1  =  375 kgm/s

5 CV a kgm/s:
5 CV · 736 w · 1 cv^–1  = 3680 W· 1 kw · 1000w ^–1  =  3, 680 Kw

6.-
a) considerant nul el fregament:

Dades que disposem:
m = 1800 Kg
s = 20 m
t = 1 minut = 60 segons

F = P = m · g
F = P = 1800 Kg · 9,8 m/s² = 17640 N
W = F · s = 17640 N · 20 m = 352800 J

          W        352800 J                          1 CV
P =  —— = ————— = 5880 W· ———— =  8 CV
           t             60 seg                           736 W

b) si la força de fregament queha de vèncer es de 1500 N

Dades que disposem:
m = 1800 Kg
s = 20 m
t = 1 minut = 60 segons
F_f = 1500 N

F = P + F_f = m · g + F_f  = 1800 Kg · 9,8 m/s² + 1500N = 19140 N

W = F · s = 19140 N · 20 m = 382800 J

          W        382800 J                         1 CV
P =  —— = ————— = 6830 W · ———— =  8,7 CV
           t            60 seg                            736 W

7.-    m = 50g  ·1 kg/ 1000 g = 0,05 kg

Em_i = Epi + Ec_i = m g h_i + ½ m v_i² = m g h_i  = 0,05 · 9,81 · 30 = 14,715 J

Em_f = Ep_f + Ec_f = m g h_f + ½ m v_f² = ½ m v_f² =½ 0,05 (20) ² = 10 J

Em_i  = Em_f + W Þ W=  Em_i  - Em_f  = 14,715 – 10 = 4,715 J

8.-
a)

Com W = 0 Þ Em_i  = Em_f  Þ m g h_i + ½ m v_i² = m g h_f + ½ m v_f² Þ ½ m v_i² = m g h_f  Þ
Þ h_f  = ½ v_i² /g= (15 m/s) ²/ 2 · 9,8 m/s² = 225/ 19,6 = 11,47 m

b)

Em = ½ m v_i²
Em = Ec₂ + Ep₂ Þ Ep₂= Em - Ec₂ Þ   m g h₂ = ½ m v_i² - ½ m v₂² Þ  g h₂ = ½  v_i² - ½  v₂² Þ
Þ  h₂ = ½ ( v_i² -  v₂²)/g = g h₂ = ½( (15m/s)² - (8m/s)²)/9,8m/s²= 8,21m

9.-
L’ energia interna és l’energia que té un cos com a consequència de la suma de l’energia total que posseeixen les seves molècules, en canvi la tèrmica és deguda a la seva energia interna a consequència de la seva activitat molecular. La temperatura és la manifestació d’aquesta energia, i el calor és la transferència de energia tèrmica d’un cos a l’altre.

10.-
En l’oceà, perquè té molta més massa.

11.-
Es du a terme per radiació, corrents radioctives. A causa de el calor, que produeix corrents d’aire.

12.-
P = 2.000 W     t = 4 h · 3.600 s/ 1 h = 14.400 s
W = P · t  = 2000 W· 14.400s = 28.800.000 J

13.-
- Quan es crema carbó: reacció exotèrmica.
- Escalfar solfar de coure: reacció endotèrmica.
- Fer una paella: reacció endotèrmica.

14.-
- Un vibrador, quan parlem, una alarma, quan toquem un instrument de corda.

15.-
- Energia calorífica i energia lluminosa.

16.-
- E = m · c2
- E = 0’003 · (3·108)2
- E = 0’003 · (9·1016)
- E = 2’7 · 1014 N

17.-
a)

1. L'energia potencial que té en un principi es va transformant progressivament, en accelerar en la caiguda, en energia cinètica i en treball de vèncer la resistencia de l'aire, que es pot despreciar.
2. Quan la roca xoca amb el terra tota l'energia cinètica que portava es transforma en treball de deformació, calor i so.

Ep₀ = Ec_f = W_{deformació, etc}  = m · g · h = 500 kg · 9’81m/s²  · 50m = 245.250 N

b)

1. L'energia mecànica al començament és deguda a la seva alçada, es a dir que només té energia potencial.
2. Mentres va caient es va accelerant i per tant augmentant la seva energia cinètica, alhora que disminueix la seva energia potencial.
3. Un instant abans de tocar el terra s'ha transformat tota l'energia mecànica en energia cinètica, excepte el treball del fregament amb l'aire, que es podria despreciar.
4. Quan xoca amb el terra, es produeix una deformació elàstica del material de la pilota i del terra, que es deformen acumulant energia i s'escalfen, a part de produïr so.
5. La pilota i el terra retornen l'energia emmagatzemada en la deformació elàstica, que ja no és tota la que tenia abans del xoc, la pilota surt cap a dalt amb una certa velocitat, menor que abans de xocar.
6. La pilota puja guanyant energia potencial i perdent energia cinètica, fins que s'atura .

L'energia en començar és:    Ep₀ = m · g · h = 0,3 kg · 9’81m/s²  · 2m = 5,886 J
L'energia en acabar és:    Ep_f = m · g · h = 0,3 kg · 9’81m/s²  · 1,2m = 3,5316 J
L'energia que es perd en el fregament amb l'aire i el xoc és: W =  Ep₀  - Ep_f = 5,886 J - 3,5316 = 2,3544 J

18.-
 

 
 

19.-

P_C = P_U / h = 3312 w / 0,9 = 3680 w  · 1 CV / 736 w = 5 CV
 

20.-
Pu = 2 CV · 736 w / 1 CV = 1472 w

t = 2h  · 3600 s / 1 h = 7200s

Pc = Pu / h = 1472 w / 0,55 = 2676 w

Wc = Pc · t = 2676 · 7200 s = 1926918 J @ 2 MJ