PAU Tecnologia i enginyeria 2011 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 4 (Opció B)

Exercici 4 [2,5 punts] Es dissenya un sistema de producció d’aigua calenta per a obtenir un cabal d’aigua q=10L/s a 75°C. L’aigua que entra al sistema té una temperatura de 15°C i el rendiment de la instal·lació és η=0,63. El sistema pot funcionar mitjançant la combustió de carbó de poder calorífic pc=23,6MJ/kg o de gas butà de poder calorífic pb=49,5MJ/kg. La calor específica de l’aigua és ce=4,18J/(g°C). Si el sistema funciona sense interrup- cions durant tot el dia, determineu: a) La massa d’aigua, ma, diària escalfada i l’energia necessària, Edia, per a escalfar-la, en kWh. [1 punt] b) La massa de carbó, mc, diària necessària, si només s’utilitza carbó. [0,5 punts] c) La massa de gas butà, mb, diària necessària, si només es fa servir gas butà. [0,5 punts] La combustió de carbó produeix una emissió de 2,30kg de CO2/kg i la combustió de gas butà produeix una emissió de 2,96kg de CO2/kg. d) Quin combustible és més recomanable fer servir des del punt de vista de les emissions de CO2? [0,5 punts]

Exercici 4 = ⋅ρ ⋅= ⋅⋅ ⋅ = ⋅ a) m q t 10 1 24 3600 864 10 kg a 3 3 = Δ = ⋅ ⋅ − = = E m c T 864 10 4,18 10 (75 15) 216,7 GJ 60192 kW h dia a e ⋅ E 216,7 10 dia = = = b) m 14574 kg c η p ⋅ ⋅ 0,63 23,6 10 c ⋅ E 216,7 10 dia c) = = = m 6949 kg b η p ⋅ ⋅ 0,63 49,5 10 b → ⋅ = carbó 14574 2,30 33521 kg de CO d) → ⋅ = → butà 6949 2,96 20568 kg de CO produeix menys emissions