Departament de Tecnologia IES Bellvitge
Tecnologia Industrial I
Combustibles 01.
Av. Amèrica, 99 - 08907 L'Hospitalet de Llobregat Tel 93 335 83 14 - Fax 93 335 32 91
[email protected] [email protected] - http://tecnobloc.wordpress.com http://tecnobloc.wordpress.com
Quin és el rendiment d’un escalfador que que consumeix 1 m3 de gas natural per incrementar en 30 ºC la temperatura de 400 L d’aigua si el poder calorífic del gas natural és de 10.00 !cal"m 3# la pressi$ de su%ministrament és d’1# atm i la temperatura am%ient és de 30 ºC& 'nergia a o%tenir (calor per escalfar l’aigua)*
'u + m ,- / Ce,- . + 50.160 kJ
'nergia que es consumeix (del com%usti%le)*
2c + 2c C / 2 / + 14.10# !cal"m 3 'c + 5com% / 2c + 59.316,67 kJ
6endiment de l’escalfador*
02.
7 + 'u " 'c + 85%
Calcular el cost cost d’una dutxa de 10 minuts am% aigua a 3 ºC utilit8ant utilit8ant un escalfador escalfador que funciona funciona am% %ut9 i té un rendiment del :0;. L’aigua surt de la dutxa a ra$ de 4 litres"minut i est9 inicialment a 1 ºC. Dades que cal esbrinar:
Poder calorífic del butà: 2C + -:.<00 !cal"m3 + 11.== !>""m3 ? @ + -#= !g"m 3 Volum de butà que conté una bombona comercial: mbomb = 12,5 kg Cost d’una bombona de butà: p butà: p%om% + 10#= A A la web de Repsol trobareu les dades dades que necessiteu sobre el butà: http://wwwrepsolcom/!A/"errami http://wwwrepsolcom /!A/"erramientas/#istadoP entas/#istadoPrecios$utan recios$utanoPropano%n&asado/ oPropano%n&asado/preciosasp' preciosasp'
'nergia a o%tenir (calor per escalfar l’aigua)*
'u + m ,- / Ce,- . + 3.344 kJ
'nergia que es consumeix (del com%usti%le)*
'c + 'u " 7 + 4.180 kJ
Quantitat de com%usti%le per o%tenir aquesta energia* energia* q + 'c " 2c + 1,22·10-3 kg 2reu del com%usti%le consumit*
03.
2 + (q / p %om%) " m%om% + 1,04·10-3 €
Bna explotaci$ d’extracci$ su%terr9nia d’antracita utilit8a aquest mateix com%usti%le per alimentar la grua d’ele5aci$ del mineral fins a la superfície# la qual rep la fora motriu d’una m9quina de 5apor. Calculeu la massa d’antracita que consumeix aquesta m9quina de 5apor per ele5ar# de de 10 m de profunditat# una tona de mineral si el rendiment total del sistema és del 1;. 'nergia a o%tenir (tre%all per ele5ar l’antracita)*
'u + m/g/D + 1.470 kJ
'nergia que es consumeix (del com%usti%le)*
'c + 'u " 7 + 7.736,84 kJ
Quantitat de com%usti%le per o%tenir aquesta energia* energia* q + 'c " 2c + 0,23 kg
04.
Bn usuari consumeix un promedi de 4 %otelles de %ut9 mensuals i decideix contractar gas natural. a. Calcula el 5olum de gas natural que consumir9 mensualment. b. Calcula el preu que Da de pagar per el %ut9 consumit i el que pagar9 pel gas natural# suposant el mateix consum energEtic. (preus* %ut9 #1: A"%otellaF gas natural 0#0 A"m 3) Dades que cal esbrinar:
Poder calorífic dels combustibles (en taula anne'a) *ades del butà d’una bombona comercial (de l’e'ercici +,) Preu del -as natural (darrera factura de -as)
05.
Calcula les equi5alEncies segGents* 3# tec + .......... > < tep + .......... H> 10 !> + .......... !cal 4 !I/D + .......... cal 1 HI/D + .......... tep
06.
's 5ol mantenir un local de <0 m 3 a -3 ºC durant 1- Dores di9ries ininterrompudes tots els dies de la semana utilit8ant un sistema de calefacci$ am% gas natural# quE costa 0#4< A"m 3# i am% un rendiment del :0 ;. 'l local es tro%a inicialment a 10 ºC# i a tra5Es de les parets i de les finestres es perden 1= !I de calor. Calcular*
a. 'l cost inicial necessari per escalfar l’aire de l’Da%itaci$# sa%ent que el procés dura una Dora. 'nergia a o%tenir (calor per escalfar l’aire J compensaci$ de pErdues en 1 D)* 'u + (m / Ce . ) J 'p + 57.600 kJ 'nergia que es consumeix (del com%usti%le)* 'c + 'u " 7 + 86.805 kJ Quantitat de com%usti%le per o%tenir aquesta energia* 2reu del com%usti%le* 0,89 €
q + 'c " 2c + 1,89 m3
b. 'l cost mensual d’aquest sistema de calefacci$. Cost mensual + 0#: A"D / -4 D"dia / 30 dies"mes + =40#:0 A
c. 'l cost mensual si s’utilit8Essin sistemes elEctrics del mateix rendiment a 0#0 A"!ID 'nergia consumida en 1 D* 'c + :=.:0 !> + 86.805 kWh 2reu d’aquesta energia* 7.812,45 €
07.
Calcular la quantitat (m 3) de gas ciutat quE cal cremar en una coqueria per transformar el car%$ d’Dulla en car%$ de coc# si calen -.10: !cal i el rendiment del sistema és del ;. La pressi$ de su%ministrament del gas ciutat és de - atm i la temperatura de 30 ºC.
08.
Ki 1 !g d’urani produeix una energia similar a -00.000 !g de car%$# quantes 'C produir9 la fissi$ d’1 !g d’urani& -00.000 !g + -00 de car%$
09.
1 !g d’urani produexi -00 'C.
→
Calcular les quantitats de %en8ina i d’antracita que es necessitarien per generar l’energia produda en la desintegraci$ total de 10 g d’urani enriquit. 'nergia o%tinguda per la desintegraci$ de l’urani* ' + m/c - + 9·1015 J
10.
Quantitat de %en8ina equi5alent (2c %en8ina + 4=.000 !>"!g)*
1.=-.1<3# !g
Quantitat d’antracita equi5alent (2c %en8ina + 33.440 !>"!g)*
-#=/10 11 !g
'l consum mitM9 d’energia a 'spanNa és de 3#3 '2 per Da%itant i anN. 'stimant quE el 3; d’aquesta energia pro5é de fonts no reno5a%les# calcula el nom%re de %arrils equi5alents de petroli (O'2) que caldríen a l’anN per o%tenir l’energia procedent de fonts reno5a%les. *ades: . %P 0 12,345 $%P / poblaci6 0 74 milions d’habitants 'nergia de fonts reno5a%les* 'r +-3#4 '2 / 4.000.000 Da%itants + 1.055.250.000 TEP Quantitat de %arrils necessaris* <#-0= O'2"'2 / 1.0.-0.000 '2 + 7.603.709.400 BEP
ANNEX. D!"# $#&'("# !)*g(+# m(#/&*"# T &g+&/ (** A+/&/
pc pc pc pc
+ + + +
-.000 =.000 <.000 :.000
B"+&+ #&*
pc + 4=.000 !>"!g pc + 44.000 !>"!g
B(/ P # +/(* # &(//
pc pc pc pc
(C) (C) (C) (C)
+ + + +
!cal"!g !cal"!g !cal"!g !cal"!g
@ @ @ @
3=0 !g"m3 1.00 !g"m3 1.30 !g"m3 :< !g"m3
@ + 0#<- !g"dm3 @ + 0#:0 !g"dm3
-:.<00 !cal"m3 -3.00 !cal"m3 4=.000 !>"m3 .000 Pcal"m3
D!"# $#&'("# !" *)&g( D!"# $#&'("# !" *)&" #"
+ + + +
@ + -#= !g"m3 @ + -#- !g"m 3
ce 0 4#1: !>"!g/ºC + 1 !cal"!g/ºC ce 0 0#-4 !cal"!g/ºC + 1 !cal"!g/ºC
@ + 1 !g"dm3 @ + 1#-1 !g"m3
