Exercici 2 · Tecnologia Industrial Selectividad Cataluña Juny Serie 1 2026

Exercici 2

En un laboratori docent s'utilitza un fogonet portàtil de propà per a escalfar aigua en un recipient metàl·lic. El fogonet disposa d'un cremador que, en les condicions d'estudi, té un consum $q = 58{,}44\text{ g/h}$ i permet escalfar una massa d'aigua $m_\text{a} = 0{,}5\text{ kg}$ des d'una temperatura inicial $T_\text{i} = 18\text{ }^\circ\text{C}$ fins a una temperatura final $T_\text{f} = 95\text{ }^\circ\text{C}$ en un temps $t_\text{cons} = 14\text{ min}$. El poder calorífic del propà és $pc = 46\text{ MJ/kg}$ i la calor específica de l'aigua és $c_e = 4{,}18\text{ kJ/(kg }^\circ\text{C)}$. El combustible es ven en cartutxos que contenen $m_\text{cartutx} = 0{,}45\text{ kg}$ de propà i tenen un preu per unitat $p_\text{unitat} = 9{,}50\text{ }\text{€}$.

Determineu:

2.1.

L'energia necessària per a escalfar l'aigua des de $T_\text{i}$ fins a $T_\text{f}$, $E_\text{aigua}$. [0,5 punts]

2.2.

La potència que proporciona el cremador, $P_\text{crem}$. [0,5 punts]

2.3.

El temps d'escalfament que seria necessari si tota l'energia del combustible s'aprofités íntegrament, $t_\text{ideal}$, i el rendiment real del procés d'escalfament, $\eta$. [1 punt]

2.4.

La massa de propà consumida en l'assaig, $m_\text{propà}$, i el cost econòmic del propà consumit, $p_\text{total}$. [0,5 punts]