Examen de Tecnología e Ingeniería II PAU Extremadura 2024 · Ordinaria

1. Se desea climatizar una nave a $25\ ^\circ\text{C}$ mediante una bomba de calor de $2{,}5\text{ kW}$ de potencia. Si la temperatura exterior es de $5\ ^\circ\text{C}$ y la bomba funciona según un ciclo de Carnot reversible, determina:

a)

Eficiencia de la bomba de calor. [0,5 puntos]

b)

Calor cedido al foco caliente durante una hora, expresado en kJ. [0,75 puntos]

kJ

c)

Calor absorbido del foco frío durante una hora, expresado en kJ. [0,75 puntos]

kJ

2. Un dispositivo neumático dispone de un cilindro de doble efecto con las siguientes características: diámetro del émbolo $90\text{ mm}$; fuerza teórica de retroceso $3393\text{ N}$; presión de trabajo $6\cdot 10^5\text{ Pa}$; pérdidas por rozamiento $10\ \%$ de la fuerza teórica. Calcula:

a)

La fuerza real de empuje en el avance. [1 punto]

b)

El diámetro del vástago expresado en mm. [1 punto]

mm

3. Para determinar la dureza Brinell de un material se ha utilizado una bola de $5\text{ mm}$ de diámetro y se ha elegido una constante $K = 30$, obteniéndose una huella de $1{,}80\text{ mm}$ de diámetro. Calcula:

a)

Dureza Brinell del material. [1 punto]

kp/mm²

b)

Profundidad de la huella. [1 punto]

mm

4. Un motor de 4 cilindros desarrolla una potencia efectiva de $60\text{ CV}$ a $3500\text{ rpm}$. Se sabe que el diámetro de cada pistón es de $70\text{ mm}$ y la carrera de $90\text{ mm}$ siendo $\text{Rc} = 9/1$. Determinar:

a)

La cilindrada del motor. (0,5 puntos)

b)

El volumen de la cámara de combustión. (0,5 puntos)

c)

El par motor. (0,5 puntos)

d)

Si el motor consume $8\text{ Kg/hora}$ de combustible con un $\text{Pc} = 48000\text{ KJ/Kg}$, determina la potencia absorbida y el rendimiento efectivo o útil. (La potencia se expresará en CV). (0,5 puntos)

CV

%

5. A partir de la siguiente tabla de verdad:

A

B

C

F

0 · 0 · 0 · 0

0 · 0 · 1 · 0

0 · 1 · 0 · 1

0 · 1 · 1 · 1

1 · 0 · 0 · 1

1 · 0 · 1 · 1

1 · 1 · 0 · 1

1 · 1 · 1 · 1

a)

Obtener la primera forma canónica de la función. [0,75 puntos]

b)

Simplificar la expresión anterior por el método de Karnaugh. [0,75 puntos]

c)

Implementar el circuito combinacional correspondiente. [0,5 puntos]

6. Simplifica el siguiente sistema de control hasta conseguir la función de transferencia del sistema. [2 puntos]

7. Para la viga mostrada, calcula las reacciones en los apoyos y el valor máximo del esfuerzo cortante y del momento flector. (2 puntos)

8. Un pequeño congelador funciona según un ciclo frigorífico de Carnot y enfría a una velocidad de $700\text{ kJ/h}$. La temperatura de la nevera debe ser apropiada para que no se descongelen los alimentos en su interior, aproximadamente $-10\text{ }^\circ\text{C}$. Suponiendo que la temperatura ambiente del recinto en el que se encuentra el congelador es de $28\text{ }^\circ\text{C}$, determina:

a)

La eficiencia de la máquina y la potencia que debe tener el motor para mantener esa temperatura. [0,75 puntos]

b)

El calor cedido a la atmósfera. [0,5 puntos]

c)

La potencia del motor si la eficiencia real fuese un $60\%$ del rendimiento del ciclo de Carnot. [0,75 puntos]

9. La pieza de la figura es de acero y tiene un límite elástico de $3900\text{ Kgf/cm}^2$. Se somete a una fuerza $F$ de $6000\text{ Kgf}$ y se desea calcular:

DATO: $E = 2,1 \cdot 10^6\text{ Kgf/cm}^2$.

a)

b)

c)

10. El circuito equivalente de la bobina de un contactor es el que se representa en la figura, y consta de una resistencia de $20\text{ ohmios}$ y de una bobina pura con un coeficiente de autoinducción de $50\text{ milihenrios}$. Calcular:

a)

Impedancia total. [0,5 puntos]

b)

Intensidad total. [0,5 puntos]

c)

Ángulo de desfase. [0,5 puntos]

d)

Caída de tensión en la resistencia y en la bobina. [0,5 puntos]