Chuletas y apuntes de Tecnología Industrial de Bachillerato y Selectividad

Conceptos Básicos de Termodinámica

Un sistema abierto intercambia energía y materia con el exterior. Un sistema cerrado solo intercambia energía con el exterior. Un motor térmico realiza un trabajo al transferir calor de un foco caliente a uno frío. Una máquina frigorífica recibe trabajo para transferir calor de un foco frío a uno caliente. La eficiencia en una máquina frigorífica puede ser mayor que uno.

Una bomba de calor es una máquina frigorífica que extrae calor del exterior y lo cede a una habitación, o viceversa, pudiendo tener una eficiencia mayor que 1.

Ciclo de Carnot

El motor de Carnot sigue tres pasos: 1) se suministra energía en forma de calor a alta temperatura, 2) el calor realiza un trabajo mecánico, 3) el motor... Continuar leyendo "Funcionamiento y Componentes Clave de Motores de Combustión Interna" »

1. Les energies alternatives

Són energies renovables, per tant, es renoven de manera continuada, al contrari que els combustibles fòssils de recursos limitats. Tenen el seu origen en el Sol: la radiació solar és la causant de les diferents manifestacions de fenòmens naturals que originen els recursos energètics (vent, marees, energia interna de la Terra, etc.).

Es diuen alternatives perquè la quantitat d’energia que generen no permet substituir encara l'obtinguda mitjançant centrals tèrmiques, nuclears o hidroelèctriques.

3.1.2. Beneficis de les energies renovables

• Reducció de les emissions de CO2.
• Aprofitament de recursos propis (diversificació de les fonts d’energia i reducció de les importacions energètiques).
• Suport a una indústria

Centrals solars: Al nucli del Sol, està formada per heli, hidrogen i carboni, i s'estan produint contínuament reaccions nuclears de fusió (dos àtoms d'hidrogen es fusionen per obtenir un àtom d'heli), que proporcionen una gran quantitat d'energia. Aquesta energia es transmet a l'exterior en forma de radiació. De la radiació, només una petita quantitat arriba a l'atmosfera terrestre, uns 1350 W/m², una part de la qual reflecteix cap a l'exterior i evita que n'arribin radiacions nocives. D'aquesta radiació, el 40% correspon a la radiació visible; el 57%, a la radiació infraroja, i el 3%, a la radiació ultraviolada. De la visible, en depèn la vida a la Terra; gràcies a la fotosíntesi s'obté l'oxigen i la biomassa. La infraroja... Continuar leyendo "Energia Solar: Tipus, Avantatges i Inconvenients" »

Procesos Termodinámicos y Fórmulas Fundamentales

Proceso Isobárico

En un proceso isobárico (presión constante), el trabajo (W) se calcula como: W = p(V₂ - V₁). La relación entre temperatura y volumen es: T₂/T₁ = V₂/V₁.

Proceso Isotérmico

En un proceso isotérmico (temperatura constante), el trabajo (W) se calcula como: W = nRT·ln(V₂/V₁) o W = nRT·ln(P₂/P₁). La relación entre presión y volumen es: P₁V₁ = P₂V₂.

Proceso Isócoro

En un proceso isócoro (volumen constante), el trabajo (W) se presenta con la fórmula: W = (P₁V₁ - P₂V₂)/(γ-1). La relación entre temperatura y presión es: T₂/T₁ = P₂/P₁.

Proceso Adiabático

En un proceso adiabático (sin intercambio de calor), se cumplen las siguientes... Continuar leyendo "Termodinámica y Motores: Procesos, Componentes y Conceptos Clave de Combustión Interna" »

1. Propiedades mecánicas de los materiales

• Cohesión: Es la resistencia que oponen las moléculas de los materiales a separarse unas de otras. Ejemplo: mercurio.
• Dureza: Resistencia que opone un material a ser penetrado por otro. Ejemplo: diamante, talco.
• Elasticidad: Capacidad de un cuerpo de recuperar su forma inicial cuando desaparece la causa que provoca la deformación. Los metales poseen un límite de elasticidad a partir del cual las deformaciones que se producen son permanentes. Ejemplo: acero, chicle.
• Plasticidad: Es la capacidad que tienen algunos materiales sólidos de deformarse de forma permanente sin llegar a la rotura. Ejemplo: cobre.
• Tenacidad: Resistencia que presenta un material a ser deformado por efecto de una fuerza de gran

Energía Hidráulica

La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura, transformando la energía potencial en energía cinética. El agua pasa por turbinas, provocando un movimiento de rotación que se convierte en energía eléctrica mediante generadores. Su desarrollo requiere pantanos, presas, canales y grandes turbinas, lo que implica un gran gasto inicial.

Centrales Hidroeléctricas

Las centrales hidroeléctricas tienen un gran coste inicial, pero un mantenimiento bajo. Se ubican en zonas con condiciones pluviométricas favorables. Dos factores clave son el caudal y la altura.

Tipos de Turbinas

• Pelton: Para saltos grandes y caudal pequeño.
• Francis: Para saltos más reducidos y mayor caudal.
• Kaplan: Para saltos

Tratamientos para Metales: Mejora de Propiedades y Características

Tratamientos Térmicos

Los tratamientos térmicos consisten en operaciones de calentamiento y enfriamiento en los metales para conseguir cambios en su estructura cristalina sin cambiar su composición química.

• Temple: Consiste en calentar el metal por encima de la temperatura de austenización y enfriarlo de forma súbita. Así se obtiene un metal muy duro y resistente mecánicamente, debido a la deformación de su estructura cristalina (este endurecimiento se asemeja a la deformación en frío).
• Revenido: Es un tratamiento exclusivo de los metales templados, que los complementa. Se calienta a una temperatura inferior, mejorando su tenacidad y obteniendo una estructura más dúctil.

Componentes del Motor de Combustión Interna

Elementos Fijos

Bloque: Es el elemento de soporte más importante del motor. Soporta los esfuerzos mecánicos de los elementos móviles del motor y la alta temperatura de los gases del cilindro. Necesita elevada rigidez con una alta masa, y está provisto de refrigeración.

• Refrigeración por agua: Conductos con agua alrededor.
• Refrigeración por aire: Se aumenta la refrigeración incrementando las superficies de contacto con el aire.

Tipos de cilindros:

• Cilindros sin camisa: La camisa se mecaniza directamente, difícil de reparar.
• Cilindros con camisa seca: Se introduce a presión una camisa de pared delgada en el cilindro, se pueden sustituir.
• Cilindros con camisa húmeda: Similar a la seca, pero en contacto

Energies alternatives o renovables

Són aquelles que provenen de fonts d'energia que es renoven contínuament. L'energia del Sol va originar la majoria d'energies renovables. Les energies renovables s'utilitzen poc perquè el seu aprofitament sol ser econòmicament costós.

Els Plans Energètics Nacionals (PEN) consideren dos factors determinants respecte a les energies renovables:

• Disminució del consum de combustibles fòssils per a la producció d'energia primària.
• Reducció dels impactes en el medi natural i producció d'energia primària.

Beneficis de les energies renovables

• Reducció de les emissions de diòxid de carboni (CO₂) per càpita.
• Protecció de l'entorn natural.
• Suport a centres de recerca, laboratoris d'investigació i centres universitaris,