sábado, 8 de junio de 2013

Algunas cuestiones con la potencia.

1. ¿Que potencia utiliza el levantador de piedras de la foto?

Sol: Energía = 5130 J     P= 2565 W = 3,5 CV

2. Un ciclista (82 kg) está subiendo a 10 km/h (velocidad constante) por una rampa de 2 km de longitud con una pendiente  del 8% (4,58º). Podemos suponer que el rozamiento es despreciable frente a todas las demás fuerzas.
a) Dibujar y calcular todas las fuerzas que actúan sobre la bicicleta.
b) Tiempo que tardará en subir la rampa.
c) Energía final, inicial y trabajo realizado por el ciclista.
d) Potencia del ciclista. Potencia por kilogramo de peso del ciclista.

Sol:   Fc= 64,3N    t=720s   Ei=316 J  + energía química       Ef= 129892J    W=128576J
P=179W  Ppor kilo=2,48

3.
La central hidroeléctrica de Aguayo basa su operación en la acumulación de excedentes de producción eléctrica en forma de energía potencial, mediante el bombeo de agua a un embalse elevado. La producción en Aguayo se realiza utilizando el agua de dos embalses: uno superior, el de Mediajo, de 10 hectómetros cúbicos; y otro inferior, el de Alsa, de 22,9 hm3. Estuvimos en el embalse superior en la excursión. En momentos de aumento de la demanda el agua almacenada se trasvasa al embalse superior produciendo electricidad a su paso por una turbina. El rendimiento de la operación se sitúa en torno al 70%.
En la actualidad, lo que se hace normalmente es producir energía durante la semana, cuando se producen picos de demanda eléctrica, mientras el fin de semana, cuando desciende el consumo, se bombea de nuevo el agua al embalse superior, un proceso que tarda 33 horas. La empresa que explota la central, E.ON España, invertirá 600 millones de euros en ampliar la central con el objetivo de acelerar ese proceso y pasar a un ciclo diario. El bombeo al embalse superior sólo necesitará 8 horas y se podrá generar más potencia.
De esta forma, se pretende que la central de Aguayo responda mejor a las necesidades de flexibilidad derivadas del aumento del peso de las energías renovables en el sistema eléctrico español, ya que la producción de energías como la solar o la eólica no se puede controlar y es fluctuante. Una de las grandes ventajas de las centrales hidroeléctricas es que tienen capacidad de respuesta inmediata para empezar a generar electricidad cuando falta energía de esas otras fuentes renovables (porque no haya sol o viento) y, además, pueden consumir la electricidad generada por la eólica y la solar cuando hay un exceso.
Para la ampliación de la central no se abordarán obras en los embalses que utiliza la central, pues el objetivo es acortar los ciclos de bombeo y producción con el empleo de los mismos embalses. Se construirán dos tuberías subterráneas de 1.500 metros de longitud y una nueva central en una ‘caverna’, también excavada, de 40 metros de altura, por 20 de ancho y 80 de longitud. La sala de generación tendrá cuatro grupos de turbinas reversibles con una potencia de 250 MW cada una.  La ampliación en 1.000 megavatios (MW) en la potencia instalada, unida a la actual, llevará a la central hidroeléctrica de Aguayo hasta los 1.360 MW y se convertirá en la segunda central hidráulica del país y la quinta central eléctrica si se tienen en cuenta todos los tipos de producción. Se prevé que se produzcan anualmente 2 millones de megavatios hora (MW/h) de energía , cuatro veces su capacidad actual.

Con los datos que tienes en la lectura calcula:

a) Realiza un croquis de la central reversible en el que anotes los principales datos  de la lectura.

 b) Con la potencia que tiene la central ¿Cuanta energía consume para llenar el embalse superior?
E= 3,91.10 13 Julios

c) De esa energía cuanta se emplea en subir el agua. 2,74 . 10 13 J

c) ¿Qué desnivel tiene la central entre la presa superior y la inferior?
h=279m

d) ¿Para cuantos hogares de tipo medio produce energía la central?

unas 300.000 casas, es decir para la potencia enecesraia en todos los gares de la provincia.



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