ENERGIA MOTAK. OINARRIZKO PRINTZIPIOAKteknologiaondarroa.weebly.com/uploads/9/0/9/3/... · ARIKETAK...

TEKNOLOGIA MINTEGIA INDUSTRIA TEKNOLOGIA I

ENERGIA MOTAK. OINARRIZKO PRINTZIPIOAK

Ondoko mapa kontzeptualetan energia, lana eta potentziaren definizioak, erlazioak eta unitateak dituzue:

Energia, lana eta potentzia 1


UNITATEAK LANTZEN

Ondoko koadroa bete ezazue:

MAGNITUDEAKUNITATEA S.I.

(Sistemainternazionalean)

UNITATEA S.T. (Sistema teknikoa)

UNITATEA(beste unitate

batzuk)BALIOKIDETASUNA

INDARRA

ENERGIA

LANA

POTENTZIA

MOMENTUA

ETEKINA

Beste magnitude batzuen unitateak ondoko koadroan dituzue:

MAGNITUDEA UNITATEA SINBOLOA

Luzera metro m

Masa kilogramo kg

Denbora segundo s

Korrontearenintentsitatea

amperio A

Tenperatura kelvin K

Zenbait azpi unitate gogoratzeko:

IZENA SINBOLOA BALIOA

Giga G 1.000.000.000 = 109

Mega M 1.000.000 = 106

Kilo k 1.000 = 103

Mili m 0,001 = 10-3

Mikro μ 0,000 001 = 10-6

Nano η 0,000 000 001= 10-9



UNITATEAK LANTZEN – ARIKETAK.

1. Zenbat W.h dira 18.000 Joule? Sol : 5 W.h

2. 90 zp zenbat KW dira ? Sol: 66,15 kW

3. Etxebizitza batek 150 kW.h kontsumitu du. Adieraz ezazu MJ-taneta Mcal-tan.

Sol: 540 MJ; 129,2 Mcal

4. Zenbat kilokaloria dago 50.000 W·s-tan? Sol: 12 kcal

5. Zenbat zp dira 1.470 W? Sol: 2 z.p.

6. Egunean makina batek kontsumitutako energia kalkulatu kW.h-tan. 2z.p.-ko makinak egunean 2 orduz lan egiten badu.

Sol : 2,94 kW.h

7. Gorputz bat altxatzeko behar izan den energia 1,3 kWh-koa izanik,kalkula ezazu energia hori jouletan. Soll : 4,68 ·106 J

8. Txirrindulari baten potentzia 400 W-ekoa da. Zenbat ZP dira? Sol: 0,54 zp



ENERGIA ERALDAKETAKARIKETA EREDUA

Merkataritza-gune bateko eskailera mekanikoa 9.000 pertsona 5 m-koaltuerara garraiatzeko diseinatuta dago. Pertsonen bataz besteko pisua 75kg-koa izanda, kalkulatu motorrak ordubetean eman beharko duenpotentzia.

Datuak

h = 5 m

mpertsona = 75 kg.

Pertsona kopurua = 9.000

t = 1 ordu

P = ?Planteamendua

Ebazpena


hgmEW p

Wt

WP 5,187.9

3600

10075,33 6

t

WP

JhgmE p610075,3358,9000.675

kgkgkopuruapertsonamm pertsonatotala 000.675000.975_


ENERGIA ERALDAKETAK. ARIKETAK

1. 200 m-ko altueran dagoen hegazkin batetik 3 kg-ko pisua duenobjektua askatu da. Kalkulatu energia zinetikoa, potentziala etamekanikoa kasu hauetan:

a. Objektua askatu baino lehen. Sol: 0 J; 5.880 J;5.880 J

b. Lurretik 100 m-ra dagoenean. Sol: 2.940 J; 2.940 J; 5.880 Jc. Lurretik 10 m-ra dagoenean. Sol: 5.586 J; 294 J; 5.880 J

2. Kafeontzi bat 220 V-era konektatuta dago, eta 0,8 A-ko korronteadu. Zenbat energia elektriko kontsumitzen du minutu batean?

Sol: 10.560 J

3. 220 V-eko bitrozeramikazko plaka batetik 4 A-ko korrontea pasatzenda. Bi ordutan konektatuta badago, zer energia kontsumitzen du?

Sol: 6,3 · 106 J

4. Iberdrolak 0,40 Є/kWh kobratzen du. Zenbat da 3 kW-eko berogailubaten funtzionamenduaren kostua 2 orduz funtzionatzen badu?

Sol: 2,4 Є

5. Bi bonbilla ditugu, bata 60 W-ekoa eta bestea 100 W-ekoa, eguneanlau orduz piztuta. Kalkulatu zer alde izango den kostuan urteabukatzean, 1 kWh-ak 0,2 Є balio badu.

Sol: 11,68 Є

6. Auto baten erradiadoreak 22ºC-ko tenperatura du; haizegailuamartxan jartzean, 97ºC-ra igotzen da. Ur-bolumenak 3,5 kg-koabada, kalkulatu uretan metatuta dagoen bero kantitatea.

Sol: 262,5 kcal

7. Ontzi bateko 2,5 litro urek 4,3 kcal-ko energia xurgatu dute.Hasieran 20ºC-an bazeuden, zein da orain duten bukaerakotenperatura? Datua: Uraren bero espezifikoa = 1 cal/gºC.

Sol: 21,72ºC

8. Zer lan egin behar da 500 kg-ko harria 20 m-ko altuerara igotzeko?Sol: 98.000 J

9. Txirrindulari profesionalaren potentzia 500W-koa da gutxi gorabehera. Zenbat Z.P. dira? Sol: 0,68 z.p.



MAKINA BATEN ERRENDIMENDUA

Makina bati energia ematean, ez du % 100 lan bihurtzen, askoz eregutxiago baizik. Prozesu horretan, bataz beste %75 galtzen da. Galerahoriek beroarengatik eta marruskadurarengatik sortzen dira.Errendimenduaren formula honako hau da:

Beste modu honetan formula daiteke:

Potentzien bidez adierazita:


T

E

P

P

totalaPotentzia

arriaerabiPotentzia

_

lg_

T

E

E

E

totalaEnergia

arriaerabiEnergia

_

lg_

E

W

energiazaionEman

lanaEgindako

__

_

hgmE apotentzial

T

E

E

E

totalaEnergia

arriaerabiEnergia

_

lg_

tIVEelektrikoa


ARIKETA EREDUA

Motor batek 10 A-ko korrontea du, eta 220 V-era konektatuta egon daordubetean. 10 tonako pisua 20 m-ko altuerara altxatu badu, zein da harenerrendimendua?

Datuak

I = 10 A.V = 220 Vt = 1 hm = 10 Tnh = 20 mη = ?

Planteamendua

Ebazpena


W= E potentzialaEnergia totala= E. elektrikoa

25%25,0360010220

208,91010

_

lg_ 3

tIV

hgm

E

E

totalaEnergia

arriaerabiEnergia

T

E


MAKINA BATEN ERRENDIMENDUA. ARIKETAK

1. Aire girotuko makina batek 5.000 kcal atera ditu gela batetik eta 6kwh kontsumitu ditu. Kalkula ezazu makinaren errendimendua.

Sol: %90

2. Kotxe batek 75 KW-ko bero potentzia jasotzen du gasolinarenerrekuntzatik, errendimendua %80 bada, zenbateko potentziaateratzen da motorretik (KW-tan)? eta ZP-tan?

Sol: 60 KW; 44.130 z.p.

3. Kotxe batek 70 KW-ko potentzia transmititzen du gurpiletara,zenbateko energia transmitituko du 10 minututan gurpiletara(Jouletan)? Zenbateko bero energia sortu beharko da motorrarenbarruan errendimendua % 85 bada? eta potentzia (KW-etan)?

Sol: 4,2 · 107 J; 4,94 ·107 J

4. Haizagailu batek tona bat aire 5 m/s-ko abiaduran jartzen du, zenbatenergia ematen dio aireari? Haizagailuaren errendimendua %80 bada,zenbat energia xurgatzen du haizagailuak sare elektrikotik?

Sol: 12.500 J; 16.625 J

5. Motor batek 1 Kg erregai erretzen du, 4.000 Kg ur igotzeko 40 m-takoaltueraraino. Erregaiaren bero ahalmena 500 Kkal/Kg da. Zein damotorraren errendimendua ? Sol:%75,3

6. 16 ZP-ko potentzia duen igogailu batek 500 Kg igotzen ditu 50 m-takoaltueraraino 25 segundotan. Kalkula ezazu motorrarenerrendimendua. Sol: %83,3

7. Auto batek gasolinaren errekuntzan sorturiko energiaren % 20bakarrik aprobetxatzen du. Gasolinaren bero ahalmena 10 kal/g daeta autoak 1.000 Kg-tako masa du. Autoa geldirik bazegoen eta 36Km/h-tako abiadura lortu badu, kalkula ezazu:

a.- Motorrak egindako lana. b.- Motorrak kontsumitutako energia. c.- Galdutako energia eta erretako gasolinaren masa.

Sol: 12.000 cal; 60.000 cal; 48.000 cal; 6 kg.



ARIKETA GEHIGARRIAK

1. Auto batek gasolinaren errekuntzan sorturiko energiaren % 30bakarrik aprobetxatzen du. Gasolinaren bero ahalmena 10 kal/g daeta autoak 1.500 Kg-tako masa du. Autoa geldirik bazegoen eta 46Km/h-tako abiadura lortzen du 5 segundotan, kalkula ezazu:

a. Motorrak emandako energia erabilgarria Jouletan.b. Motorrak zer energia mota kontsumitzen du? Zenbat Jouletan?.c. Galdutako energia eta erretako gasolinaren masa.d. Motorraren bukaerako potentzia zp-tan.

Sol: 122.453,7 J; 408.179 J; 285726 J; 9,76 Kg; 33,3 zp.

2. Eguzki plaka batek, iristen zaion erradiazioarekin, 20ºC-tik 50 ºC-raberotzen ditu 20 litro ur 2 ordutan. Uraren bero espezifikoa hauze da: Ce

= 1 Kal/g ºC. Erantzun:

a. Zer bero kantitate sortu du denbora horretan?b. Kalkula ezazu eguzki plakaren potentzia z.p.-tan.

Sol: 600 Kcal; 0,47 zp.

3. Kotxe baten motorrak 20000 cal/s-ko bero potentzia jasotzen du,zenbat da potentzia hau Watt-etan? eta ZP-tan?

Sol: 83600 W; 113,6 zp

4. 2 Kg ur daude biltegi batean 25ºC-ko tenperaturan, bertara 55 KJ-kobero energia transmititzen da. Uraren bero espezifikoa Ce = 4.2KJ/Kg·ºC bada, zenbatekoa da uraren bukaerako tenperatura?

Sol: 31,5 ºC

5. Haizagailu batek aire m3/s-ko 1, 5 m/s-ko abiaduran jartzen du,zenbat potentzia ematen dio aireari? Haizagailuaren errendimendua h= %80 bada, zenbateko potentzia xurgatzen du haizagailuak sareelektrikotik? Datua: rairea = 1,225 Kg/m3.


6. Bentiladore batek aire bolumena, 1 m3/s-ko , 1`5 m/s-ko abiaduran

jartzen du, zenbat potentzia ematen dio aireari? Bentiladorearen etekina %80

bada, zenbateko potentzia xurgatzen du bentiladoreak sare elektrikotik?

Datua: airearen dentsitatea = 1,225 Kg/m3.

Sol: 1,378 W; 1,72 W

Datuak

Airearen bolumena: Vairea = 1 m3

→ t = 1 s

Abiadura v = 1`5 m/s

Potentzia erabilgarria?

η=0.8

Potentzia xurgatua?

dairea = 1,225 Kg/m3

Formulak

P = tE Ez = 2

1 · m · v2 η = P xurgatuaPerabilgarria

Ebazpena

Airearen masa kalkulatzen da, horretarako dentsitatearen formula erabiltzen dugu:

m , 25 kg , 25 kgd = mV → = d · V = 1 2 · 1 = 1 2

Energia erabilgarria (kasu honetan zinetikoa) kalkulatzen dugu:

, 25 , 78 JEz = 21 · m · v2 = 2

1 · 1 2 · 1, 52 = 1 3

Eta potentzia erabilgarria:

11

, 78 WP erab = tE = 1 s

1,378 J = 1 3

Potentzia totala edo xurgatuta kalkulatzeko etekinaren formula aplikatzen dugu:

, 2 Wη = P xurgatuaPerabilgarria

⇒ P xur = ηP erab = 0,8

1,378 = 1 7

7. Eguzki panel batzuetara 500 W/m2-ko eguzki potentzia iristen da, zenbat

potentzia jasotzen dute panelek 27 m2-ko azalera badute? Zenbat energia

(Jouletan) jasotzen dute 3 ordutan? Eta Kw·h-tan?

Sol: 13500 W; 145,8 MJ; 40,5 KW∙h

Datuak

500 W-ko potentzia ------1 m2

POTENTZIA? ENERGIA? Joule eta KW.h-tan t= 3 h

Formulak

E / tP =

Ebazpena

500 7 m 3500 WP = Wm2 · 2 2 = 1

E = 3500 600 J 1, 58 JP · t = 1 · 3 · 3 = 4 · 108

12

1, 58 J 0, KW .hE = 4 · 108 · 1 KW ·h3,6·10 J6 = 4 5

8. Ur deposito batera 55 KW-ko bero potentzia transmititzen da, bertara 2

Kg/s ur 25ºC-tan sartzen badira, zein tenperaturatan irteten da ura

depositotik?

Sol: 31,6 ºC

Datuak

P = 55 KW mura = 2 kg → t = 1 s to = 25 ºC t ? Uraren bero espezifikoaren datua aurreko ariketa batetik hartzen dugu→Ce = 4,2 KJ / kg.ºC

Formulak

E / t / t P = = Q m tQ = · Ce · Δ

Ebazpena

/ t Q 5 W s 5000 JP = Q ⇒ = P · t = 5 · 103 · 1 = 5

Unitateak bateratu behar ditugu, hau da,

energia J-etan, masa kg-tan eta tenperatura ºC-tan

Honela, bero espezifikoaren unitatea aldatu behar dugu:

Ce = 4,2 KJ / kg.ºC → Ce = 4,2 J / kg.ºC · 103

m t t , ºCQ = · Ce · Δ ⇒ Δ = Qm·Ce

= 550002 · 4,2·103 = 6 5

t t t t , 5 1, ºCΔ = − t0 ⇒ = Δ + t = 6 5 + 2 = 3 5

13

ENERGIA MOTAK. OINARRIZKO PRINTZIPIOAKteknologiaondarroa.weebly.com/uploads/9/0/9/3/... · ARIKETAK...

Documents

Transcript of ENERGIA MOTAK. OINARRIZKO PRINTZIPIOAKteknologiaondarroa.weebly.com/uploads/9/0/9/3/... · ARIKETAK...