Btx1 Energia 1516

ALUMNE

PROFESSOR: PEDRO LORENZO

NOTA TEMA

Examen (9 pto): Preavaluació (1 pto): Nota extra (1 pto):

DEPARTAMENT: TECNOLOGIA MATÈRIA: TECNOLOGIA Industrial I

GRUP: BTX1 Tecnològic

DATA: Des - 2015

TRIMESTRAL 1 Història & Energia

IMPORTANT: Contesta les preguntes en un full a part.

Recorda que has de marcar els resultats finals i parcials de cada exercici i expressarlos amb unitats del sistema internacional.

Num 1 (0.50 punt)

Explica què va provocar el canvi de l’aldea neolítica a les cultures fluvials, indica la localització de dues i quines conseqüències va suposar aquest canvi.

Punts clau que s’han de tocar:

Major

fertilitat  Major producció  Excedents  Comerç + Estructura

social  Construccions i actuacions més potents.

Localització: Egipte (Nil) , Mesopotàmia (Tigris Eúfrates), India (Ganges), Xina (Yang Tse).

Pag 1 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 2 (0.50 punt)

Què tracten els estudis CTS? Posa’n un exemple.

Punts clau que s’han de tocar:

CTS = Ciència – Tècnica – Societat. Estudi global de les bases d’un coneixement

(Ciència), la seva aplicació

(Tècnica) i la seva influència (Societat).

Exemples: https://es.wikipedia.org/wiki/Estudios_de_ciencia,_tecnolog%C3%ADa_y_sociedad

Pag 2 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 3 (1.00 punt)

Petroli. Respon a les preguntes utilitzant els termes estudiats.  Explica el procés de formació i com arriba fins les bosses de petroli.

Punts clau que s’han de tocar:

 Plancton, sedimentació, transformació microorganismes (anaeròbica).  Migració fins a trampes petrolíferes.  Com es fa la separació en els diferents components.

Punts clau que s’han de tocar:

 Columna de destil·lació.  Destil·lació fraccionada.  Explica què és Cracking, Reforming, i Polimerització.

Punts clau que s’han de tocar:

 Cracking=

Trencament per procediments químics de molècules llargues per obtenir molècules més curtes.

 Reforming=

Modificació per procediments químics dels enllaços de les molècules per canviar la forma.

 Polimerització= Fusió per procediments químics de molècules curtes per obtenir molècules més llargues.  Fes un esquema i explica el funcionament d’una central tèrmica que cremi fuel.

Punts clau que s’han de tocar:

 Caldera, turbina, torre de refrigeració, bomba...  Intercanvi de calor, condensació...

Pag 3 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 4 (0.50 punt)

Amb un esquema, explica el funcionament d’una central de cicle combinat.

Punts clau que s’han de tocar:

 Caldera, turbina de vapor, turbina de gas, torre de refrigeració, bomba...  Millora de la eficiència, energia de condensació...

Pag 4 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 5 (1.00 punt)

Energia solar. Respon a les preguntes utilitzant els termes estudiats.  Quines son les dues principals formes d’aprofitar aquesta energia. En què es diferencien?

Punts clau que s’han de tocar:

 Fotovoltaica (electricitat CC), fototèrmica (calor).  Explica les parts i el funcionament d’una central solar de torre central.

Punts clau que s’han de tocar:

 Miralls reflectors, seguiment del Sol, concentració d’energia.  Explica les parts i el funcionament d’una central fotovoltaica.

Punts clau que s’han de tocar:

 Cel·la, panell, CC, inversor.  Efecte fotovoltaic.

Pag 5 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 6 (0.50 punt)

Energia eòlica. Respon a les preguntes utilitzant els termes estudiats.  Quines son les dues principals formes d’aprofitar aquesta energia. En què es diferencien?

Punts clau que s’han de tocar:

 Aeromotor: Energia mecànica  Aerogenerador: Energia eléctrica  Explica les parts i el funcionament d’un aerogenerador.

Punts clau que s’han de tocar:

 Aeromotor: Energia mecànica

Pag 6 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 7 (0.50 punt)

Explica cada terme: Esclau energètic – Fracking – Peak oil – Boira fotoquímica – Energia primària Punts clau que s’han de tocar:

 Esclau energètic: Equivalent a subsidi d’energia.  Fracking: Extracció de gas (shale gas) per fractura hidràulica.  Peak oil: Màxim de producció previst a la corba de Hubbert.  Boira fotoquímica: Massa de gasos contaminants que per inversió tèrmica i falta de vent s’acumula a les ciutats.

 Energia primària: Energia existent a la natura.

Pag 7 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 8 (1.50 punt)

Conseqüències. Llegeix l’article:

Rajoy promete duplicar los fondos contra el calentamiento global TOMÁS DÍAZ – 1/12/2015.

Mariano Rajoy anunció ayer, en la jornada inaugural de la Cumbre del Clima en París, la intención de España de promulgar una Ley de cambio climático e incrementar los fondos destinados a luchar contra el calentamiento global hasta duplicar las cantidades actuales y alcanzar los 900 millones de euros al año en 2020.

El presidente del Gobierno arrancó su intervención con una declaración de principios, que no hubiera firmado hace unos pocos años, cuando en 2007 cuestionó en televisión la existencia del calentamiento global: "El cambio climático es el mayor reto medioambiental al que nos enfrentamos hoy". Después apostó por establecer una nueva ruta para el planeta que permita no superar un aumento de la temperatura

global de 2º C en relación a los niveles preindustriales; para ello confió en alcanzar un "acuerdo global, ambicioso y jurídicamente vinculante que comprometa a todos en función de sus capacidades y de sus circunstancias".

Afirmó que España ha cumplido con las metas fijadas por el Protocolo de Kioto de 2008 a 2012 y que seguiremos cumpliéndolas, "sin tener que adquirir derechos de emisión", en alusión a que en el citado período hubo que gastar más de 800 millones en adquirir derechos para compensar nuestro exceso de emisiones. (…)

También anunció que para la próxima legislatura planea la promulgación de una Ley de cambio climático (…).

En esta Ley se recogerán compromisos del país…

los

 Indica com afecta a l’escalfament la producció d’electricitat en diferents tipus de centrals.

Producció de CO2: Tèrmiques. Efecte hivernacle.  També explica què és la pluja àcida (procés) i com contribueix cada tipus de central.

Producció de SO2 i NOx: Tèrmiques. Combinació amb aigua: H2SO4 i HNO3 = acidificació del medi.  Continua l’article indicant què s’hauria de fer per complir amb les intencions que manifesta Rajoy.

Punts clau que s’han de tocar:

 Substituir tèrmiques per renovables.  Preferència a cremar gas natural abans que carbó o petroli.  Millorar eficiència.

Pag 8 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 9 (0.50 punt)

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 respecte a la horitzontal 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 cadascuna de les forces i el global.

Esquema del problema amb les dades

Dades: Component útil: FX=160 · cos 30º=138,56 N Treballs: Força F Fregament Pes Global

Pag 9 de 11

WFx=138,56·100 = 13.856 J WFf=40·(-100) = -4.000 J WP= 50 · 9.81 · 0 = 0J WFx+WFf=13.856-4.000 = 9.856 J

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 10 (1.00 punts)

Una bomba impulsa aigua fins un dipòsit de 6,2 m3 de capacitat, situat a 16 metres de altura, que inicialment es troba buit. Aquesta bomba, amb un rendiment del 72%, absorbeix de la xarxa elèctrica una potència de 0,75 CV. Calcula: a) Quant temps ha d’estar funcionant la bomba per omplir completament el dipòsit. b) El cabal mitjà del tub de càrrega, expressat en litres/minuto y en m3/hora.

Esquema del problema amb les dades

Dades: PC= 0,75 CV = 552 W V= 6,30 m3  m=6.300 kg Resolució: Ep= m·g·h = 6200 · 9.81 · 16 = 973.152 J PU= 973.152/t =PU/PC  0,72 = (973.152/t)/552  a) t = 2.448,55 s (40 min 48 s) b) q = V/t  q = 6200/40,81 = 151,93 l/min  q = 6,2/0,68 = 9,12 m3/h

Pag 10 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol

Num 11 (1.50 punts)

En una planta industrial s’utilitza la combustió de biomassa (residus vegetals i animals) per escalfar aigua de 30º C a 80º C. La planta rep diàriament 25 tones de biomassa (pc=9 MJ/kg) que crema al llarg del dia. El rendiment de la instal·lació és del 60%.

Determina: a) L’energia diària (kW·h) i la potència mitjana (kW) produïdes per la combustió. b) La quantitat (kg) d’aigua escalfada. c) El cabal mitjà (l/s) d’aigua calenta produïda.

Esquema del problema amb les dades

Dades: T = 80 – 30 = 50º C QCombustió = 25.000·9 = 225.000 MJ Resolució: =QU/QC  QU = 0,60·225.000 = 135.000 MJ (calor que escalfa aigua) PU = QU/t  PU = 135.000/(24·3600) = 1,56 MW  a) PU = 1.560 k EU = PU · t = 1.560·24 = 37.500 kW·h Q = m · Ce · T  [Ce aigua = 4,18 kJ/(kg·ºC)]  135.000.000 = m · 4,18 · 50   b) m = 645.933 kg (= 645.933 l) q = 645.933/(24·3600)  c) q = 7,48 l/s

Pag 11 de 11

BTX1 EnergiaExa 1516 Sol