EJERCICIOS DE ENERGÍA I
1 - Un avión lanza una carga de 1.000 Kg cuando se encuentra a una altura de 800m. Determina su energía cinética y mecánica en los siguientes casos:
a) Antes de soltarlo.
b) Cuando el objeto ha recorrido una distancia de 430 m.
2 - Desde una altura de 500 m se deja caer una piedra de 10 kg.
a) ¿Cuánto valdrá la energía de la piedra en el punto más alto?
b) ¿Cuánto valdrá su energía cinética al llegar al suelo (si no hubiese rozamiento)?
c) Si se emplease esa energía para alimentar una bombilla de 40W ¿Cuánto tiempo estaría funcionando?
3 - En la cima de una montaña rusa un coche y sus ocupantes, cuya masa total es de 1000 kg, está a una altura de 40 m sobre el suelo y lleva una velocidad de 5 m/s.
¿Qué energía cinética tendrá el coche cuando llegue a la cima siguiente que está a 20 m de altura?
4 - Desde una altura de 200 m se deja caer una piedra de 5 kg.
a) ¿Cuánto valdrá su energía potencial gravitatoria en el punto más alto?
b) Suponiendo que no exista rozamiento ¿Cuánto valdrá su energía emética al llegar al suelo?
5 - Determina la temperatura a la que se elevarían 2 litros de agua si ha absorbido una energía de 5 Kcal e inicialmente se encontraba a una temperatura de 20°C. Considerar el calor específico del agua Ce(H20)=1 cal/gºC.
6 - Una bomba de agua eléctrica de 2 CV eleva agua hasta un depósito que está situado a 8· m de altura. ¿Cuántos metros cúbicos de agua elevará en una hora (suponiendo rendimiento del 100%)? ¿Cuántos kWh habrá consumido en ese tiempo?
7 - Un motor de 100 CV acciona una grúa que eleva una carga de 1000 kg a 100 m de altura en 50s. ¿Cuál es el rendimiento de la grúa?
8 - Un motor consume 2 kg de hulla de poder calorífico 8000 kcal/kg y eleva 10000kg de agua hasta 500 m de altura ¿Cuál es el rendimiento del motor?
9 - Una grúa eleva 1000 kg de masa a una altura de 20 m en 5 minutos.
a) ¿Cuánto trabajo realiza?
b) ¿Cuál es su potencia?
10 - Un coche de 2000 kg de masa aprovecha el 30% de la energía producida por la combustión de la gasolina cuyo poder calorífico es 10000 kcal/kg. Si el coche partió del reposo y alcanzó los 180 km/h, calcula:
a) Energía utilizada por el motor.
b) Energía total producida.
c) Cantidad de gasolina gastada.
11 - Si un motor de un coche de 1500 kg alcanza los 100 km/h desde el reposo en 8 segundos. ¿Cuál será el consumo de gasoil que tiene un poder calorífico de 43500kJ/kg si el rendimiento del motor es del 30 %? ¿Cuál es la potencia del motor?
12 - Calcula la energía calorífica liberada al quemar 5 kg de madera cuyo poder calorífico 2800kcal/kg si el grado de humedad de la madera es tal que el rendimiento de la combustión es del 65%.
13 - Un motor quema 1 kg de combustible de poder calorífico 500kcal/kg y eleva 4000 kg de agua a 40 m de altura. ¿Cuál es el rendimiento del motor?
14 - Una bomba de agua funciona con un motor eléctrico de 0'5 CV y eleva agua hasta un depósito situado a 4 m de altura. ¿Cuántos metros cúbicos de agua elevará en una hora? ¿Cuántos kWh habrá consumido en ese tiempo?
15 - ¿Qué energía cinética tiene un camión de 10 toneladas que va a una velocidad de 90 km/h? Si toda esta energía se pudiera convertir en energía eléctrica ¿Qué valor tendría si 1kWh cuesta 9 céntimos?
16 - Un motor de 20 CV acciona una grúa que eleva un cuerpo de 600 kg a 20 m de . altura en un minuto. ¿Cuál es el rendimiento de la instalación?
17 - Un automóvil con una masa de 1000 kg aprovecha el 20% de la energía producida en la combustión de la gasolina cuyo poder calorífico es 10000 cal/g. Si el coche partió del reposo y alcanzó la velocidad de 36 km/h, calcula:
a) la energía utilizada por el motor.
b) la energía total producida.
e) la cantidad de gasolina gastada.
EJERCICIOS DE ENERGÍA II
1.- Calcula la energía eléctrica consumida por un secador de pelo de 1000W si ha estado encendido durante 15 minutos. Da el resultado en J y KWh. ( Sol: 900.000 J y 0.25 KWh)
2.- Una bombilla de 100W está conectada a 230v. Calcula la intensidad de la corriente que circula por ella y el valor de su resistencia. Calcula la energía que consume si está encendida 6 horas. (Sol: I=0.43 A, R=534.88 Ohmios, E=0.6 KWh)
3.- Un horno de 2200W y un rendimiento del 75% se utiliza para cocinar durante 2 horas. ¿Qué potencia real se ha obtenido dentro del horno?. ¿Cúal será el coste del consumo generado si el KWh cuesta 0.09698€? (Sol: Pu=1.65 kW , Coste = 0.43€)
4.-Calcula la cantidad de gas natural (Pc=11300 Kcal/kg), que habría que aportar a una central térmica cada hora para que suministre una potencia de 242 MW si su rendimiento es del 30%. (Sol m=61484 Kg)
5.- Si en una reacción nuclear se produce una perdida de masa de 1 mg, ¿Qué energía se ha liberado? (Sol: E=9·10^10 J )
