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 1 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: 2 ♦ 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 3 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 4 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 Tipus Origen %C Pca Torba Recent − 60% Pobre Lignit Recent 55−70% Baix Hulla Antic 75−94% Alt Antracita Més antic 93−97% Més alt Utilització Consum domèstic A prop de l'extracció Carbó de coco Alt forn Combustible siderúrgica Extracció A cel obert A cel obert Subterrani Subterrani 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 5 = 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 6