RESUM DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL

El procés industrial

Disseny ==== Preparació industrial ==== Fabricació ==== Distribució i venda

Disseny:

• Enginyeria del producte

• Aspecte i dimensions

Preparació de la fabricació:

• Enginyeria de procés

• Matèries primeres

• Mètodes de producció

Fabricació:

• Gestió de la producció

• Control de qualitat

• Gestió d'estocs

Distribució i venda:

• Comercialització

Model virtual ==== Prototipus ==== Eines informàtiques (CAD, CAM, CAE, CIM)

• Oficina tècnica:

• Externa

• Interna

• Projecte tècnic

• 1,2,3,4

• Documents

• Memòria

• Plànols

• Pressupost

• Plec de condicions

• Qualitat material

• Terminis d'execució

ELS RECURSOS ENERGÈTICS

Energia: Capacitat que tenen els casos per realitzar un treball

Principi de conservació de l'energia: L'energia no es pot crear, ni destruir, només es transforma

o transmetre d'uns cossos a uns altres

Energia mecànica:

• Em = EP + Ec

• E. Potencial: Posició: Ep = m·g·h

• E. Cinètica: moviment: Ec = ½ m·v2

Treball (J) : W= F·%x, amb F en la incrementació de %x

Potència (W): P= W/t, si la v és constant, P= F·v

Manifestacions energètiques

Mecànica: (Ep + Ec)

Interna o tèrmica: Deguda a l'energia que posseeixen les seves molècules. L'augment del moviment de la matèria augmenta la seva energia: Augmenta la temperatura del cos.

Transferència d'energia:

• Conducció: contacte sòlids

• Convecció: Propagació en els fluids

• Radiació: Ones electromagnètiques

Química: Reaccions químiques:

• Exotèrmiques: Desprèn calor

• Endotèrmiques: Necessiten calor

Elèctrica: Deguda als electrons en moviment

• E = p·t = v·I·t (J)

Nuclear: Energia que mante juntes les partícules del nucli dels àtoms en un espai molt reduït

• E = m·c2 (c = moviment de la llum 3·108

Radiant: Ones electromagnètiques = Sol

Sonora: Moviment de vibració que es desplaça a través de les molècules d'un medi natural

TRANSFORMACIONS ENERGÈTIQUES

• Energia tèrmica en:

• Energia mecànica: Turbina

• Energia elèctrica: Convertidors termoelèctrics

• Energia química: Termòlisi

• Energia radiant: Làmpades incandescents

• Energia mecànica en:

• Energia elèctrica: Generadors

• Energia tèrmica: Fricció

• Energia química en:

• Energia mecànica: Home

• Energia tèrmica: Combustió

• Energia elèctrica: Piles i acumuladors

• Energia lluminosa: Combustió de les substàncies

• Energia elèctrica en:

• Energia mecànica: Motors elèctrics

• Energia tèrmica: Efecte Joule

• Energia química: Electròlisi i bateries d'acumuladors

• Energia radiant lluminosa: Làmpades de descàrrega de gas

• Energia sonora: Altaveus

• Energia radiant en:

• Energia tèrmica: Captadors solars

• Energia elèctrica: Cèl·lules solars

• Energia química: Fotosíntesis

• Energia sonora en:

• Energia elèctrica: Micròfons

• Energia nuclear en:

• Energia tèrmica i energia radiant: Fusió i fissió

RENDIMENT D'UNA MÀQUINA

Treball consumit Wc Wu = Treball útil

Potenica consumida Pc Pu = Potencia útil

Wp = Treball perdut Pp = Potencia perduda

 = Wu / Wc

 = (Wu / Wc) · 100 (%)

 = Pu / Pc

 < 1

Wc = Wu + Wp

Pc = Pu + Pp

Fonts d'energia (de més a menys antiguitat)

• Muscular de l'home i la del animals

• Sol, foc, llenya

• Vent == Vaixell == Molins

• Aigua == Roda hidràulica

• Revolució industrial == Màquina vapor (carbó vegetal o mineral)

• Motor d'explosió == Benzina == Petroli

• Gas natural

• Energia nuclear

CLASSIFICACIÓ

En funció de la seva naturalesa:

• Primària: Es troba a la natura com la llenya, l'aigua, el carbó i el petroli

• Secundaria: S'obtenen a partir de les primàries, com l'electricitat o la benzina

En funció de les reserves disponibles:

• Renovables: Solar, eòlica, hidràulica, geotèrmica, biomassa, residus sòlids urbans, mareomotriu, de les ones

• No renovables: Carbó, petroli, gas natural i energia nuclear

MATERIALS COMBUSTIBLES

Materials combustibles + O = E. Calorífica

Combustibles fòssils:

• Sòlids: carbó

• Líquids: petroli (benzina, querosè, gasoil)

• Gasosos: Gas natural, butà, propà

Poder calorífic: És l'energia que es desprèn en la combustió completa de la unitat de massa o volum d'un combustible (Pca)

MATERIALS COMBUSTIBLES

Unitats SI MJ/kg MJ/m3 kcal/kg kcal/m3

Per calcular l'energia s'ha de multiplicar la quantitat total de massa o volum pel poder calorífic

E = Pca · m

E= V · Pca

Condicions normals (CN)

101300 Pa

0º C temperatura

En altres condicions (AC)

Pca = Pca (CN) · p · 273/273+ t

MATERIALS COMBUSTIBLES

CAPACITAT CALORÍFICA

Quantitat de calor que ha de tenir una substància per elevar la seva temperatura 1º K o 1º C

Q = m · Ce (T1 - T2 )

MATERIALS COMBUSTIBLES:

La llenya i el carbó vegetal: Bàsic per la meitat de la humanitat per escalfar-se, il·luminar i cuinar

Piròlisi (combustió parcial) de la llenya: Pesa 5 o 6 vegades menys

Carbó mineral

Origen: Descomposició orgànica d'extensos boscos que cobrien la terra submergits sota sorra durant milions d'anys

COMBUSTIBLES GASOSOS

• 1r família: gas ciutat o manufacturat. Pca entre 17-23 MJ/m3

• 2n família: gas natural i aire propagat. Pca entre 45-55 MJ/m3

• 3r família: gas butà i propà. Pca entre 94-120 MJ/m3

TOTES LES FÓRMULES:

Q = m · Ce (T1 - T2)

m= v · d

1 l = 10-3 m3 = 1 dm3

Ce H20 = 4,18 KJ/kg ºC

W = F · d

E = mgh

P = F · v

Potència cotxe: 1CV = 736 W

Potència elèctric: P = V · I

Energia elèctrica: E = V · t · I

 = Pu / Pc

Si es al mateix temps

 = Eu / Ec

Ec = Ec / 

Eu = Ec · 

E = P · t

P = E / t

E = P · t

Pca (CN): 1 atm = 101300 Pca == 0º C = 273 K

Pca = Pca(CN) = p/101300 Pa · 273/T(ºK)

Pca = Pca(CN) · p/1 atm · 273/273 + T (ºC)

K = 273 + ºC

Ec = m · Pca

1 cal = 4,18 J

 = rendiment

del cotxe