PAU Tecnologia i enginyeria 2012 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 4 (Opció B)

Exercici 4 [2,5 punts] Una cafetera elèctrica escalfa l’aigua en dues fases. En la primera fase, escalfa l’aigua fins a T1=105 °C mitjançant dues resistències que proporcionen una potència P1=850W. En la segona fase, es desconnecta una de les resistències per a obtenir una potència P2=500W i escalfa l’aigua fins a T2=125 °C. Un cop el cafè ja està fet, una tercera resis- tència proporciona una potència mitjana P3=250W per a mantenir-lo calent. La cafetera escalfa mig litre d’aigua, que inicialment està a temperatura T0=25°C. Tenint en compte que la calor específica de l’aigua és ce= 4,18 kJ/(kg°C) i el cost de l’e- nergia elèctrica és celèctr=0,125€/(kW h), determineu: a) Les energies, E1 i E2, necessàries per a escalfar l’aigua en les dues fases. [1 punt] b) Els temps de durada, t1 i t2, de cadascuna de les dues fases. [0,5 punts] c) L’energia elèctrica consumida, Eelèctr, en kW h, i el cost econòmic, cecon, de tot el procés si, un cop fet, el cafè es manté calent durant t3=4h. [1 punt] Proves dʼAccés a la Universitat. Curs 2011-2012 Tecnologia industrial Sèrie 1 La prova consta de dues parts que tenen dos exercicis cadascuna. La primera part és comu- na i la segona té dues opcions (A i B), de les quals cal triar-ne UNA.

Exercici 4 = ρ − = ⋅⋅ ⋅ − = = a) E V c ( T T ) 0,5 1 4,18 10 (105 25) 167,2 kJ 46,44 W h 1 e 1 0 = ρ − = ⋅⋅ ⋅ − = = E V c ( T T ) 0,5 1 4,18 10 (125 105) 41,8 kJ 11,61 W h 2 e 2 1 = ⇒ = = b) E P t t E P 196,7s 1 1 1 1 1 1 = ⇒ = = E P t t E P 83,6s 2 2 2 2 2 2 = + + = + + ⋅ = = c) E E E P t 46,44 11,61 250 4 1058 W h 1,058 kW h elèc 1 2 3 3 = ⋅ = c E c 0,13 € eco elèc