Exercici 4 · Tecnologia Industrial Selectividad Cataluña Setembre Serie 1 2021

Els bombers utilitzen un ventilador contra incendis que permet eliminar el fum i refredar grans volums d'aire. Les hèlices del ventilador tenen un diàmetre $d = 420\text{ mm}$ i la sortida d'aire es fa a un cabal $q = 33\,660\text{ m}^3/\text{h}$. El ventilador està accionat per un motor de quatre temps de potència $P_{\text{mot}} = 3{,}58\text{ kW}$ que gira a $n = 3\,600\text{ min}^{-1}$. El combustible és gasoil de poder calorífic $p_c = 44{,}8\text{ MJ/kg}$ i densitat $\rho_{\text{gasoil}} = 0{,}85\text{ kg/L}$, i el motor té un consum $c = 1{,}4\text{ L/h}$. El factor d'emissions del gasoil és $\mathit{FE} = 2{,}87\text{ kg CO}_2/\text{L}$. Determineu:

a)

La potència consumida pel motor $P_{\text{cons}}$. [1 punt]

b)

El rendiment del motor $\eta$. [0,5 punts]

c)

La velocitat del punt extrem de la pala de l'hèlice. [0,5 punts]

d)

Les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle ($\text{CO}_2$) $m_{\text{CO}_2}$ que emetrà en $t = 20\text{ min}$ de funcionament. [0,5 punts]