Departamento de Física Aplicada

Presentación del tema: "Departamento de Física Aplicada"— Transcripción de la presentación:

1 Departamento de Física Aplicada
Ambiental Física UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA FÍSICA AMBIENTAL APLICADA EXAMEN ORDINARIO 2014 (segunda semana) Instrucciones Tiempo de examen: 1 h 30 min Problema 1: 30% Problema 2: 30% Test: 40% Este examen consta de 2 problemas y un test de 10 preguntas. Respecto a la calificación, el valor relativo de cada parte es: El valor relativo del examen completo en la nota final de la asignatura es del 50% PUEDE USAR EL MATERIAL QUE DESEE PARA REALIZAR ESTE EXAMEN (LIBROS, APUNTES…) Para resolución de los problemas: utilice los diagramas, gráficos o tablas pertinentes según se indica en cada enunciado (estos materiales se le facilitarán junto al texto del examen). Los diagramas y gráficos deberán ser entregados junto con las hojas que haya empleado para la resolución, en las cuales deberá indicar los fundamentos del método de resolución de cada problema y los razonamientos realizados. Para resolución del test: utilice la plantilla de respuestas que se acompaña. Para marcar la respuesta elegida, escriba un aspa sobre el cuadrado correspondiente En caso de que ya hubiese marcado una respuesta y desease invalidarla, rodee el cuadrado y el aspa con un círculo   Es importante que en la plantilla de respuestas no aparezcan ambigüedades, ya que cualquier respuesta ambigua será considerada como respuesta incorrecta. Calificación del test: cada respuesta incorrecta descuenta media respuesta correcta. No olvide consignar su nombre y apellidos en todas y cada una de las hojas que utilice, incluyendo los diagramas y gráficos. IMPORTANTE: Equipo docente: Antonio J. Barbero García, Alfonso Calera Belmonte, Pablo Muñiz García y José Ángel de Toro Sánchez Departamento de Física Aplicada UCLM

2 Física Ambiental MAYO 2014 (segunda semana). PROBLEMAS PROBLEMA 1.
Para el día 7 de julio de 2013, en un lugar de la península ibérica situado en las coordenadas geográficas 42º29’ N 1º23’ W, se pide: Hora de salida del sol y duración del día (resultado en hora oficial española) A) ¿Cuál será la longitud de la sombra de un árbol de 10 m a las 10 de la mañana (hora oficial)? B) ¿Qué altura angular sobre el horizonte tiene la estrella Polar en ese lugar? C) Nota: empléense las tablas de declinación y ecuación de tiempo. En los cálculos de las horas no es necesario ajustar al segundo, basta con expresar horas y minutos. PROBLEMA 2. Una muestra de aire a 35 ºC que contiene un 20% de humedad experimenta los siguientes procesos sucesivos: Proceso 12: el aire se enfría, sin cambio en su humedad específica, hasta alcanzar 19 ºC. Proceso 23: el aire a 19 ºC sufre un proceso de saturación adiabática. Proceso 34: el aire saturado se enfría hasta que su temperatura alcanza 5º C. Proceso 45: el aire saturado a 5º C se calienta, a humedad específica constante, hasta alcanzar de nuevo 35 ºC. Todos los procesos descritos se desarrollan a presión constante (1 bar). Dibuje estos procesos sobre el diagrama psicrométrico y conteste a las preguntas siguientes: a) ¿Cuál es la humedad relativa al final del proceso 12? b) ¿Cuál es la temperatura al final del proceso 23? c) ¿Cuál es la entalpía al final del proceso 34? d) ¿Cuál es la diferencia en humedad específica entre el punto inicial 1 y el punto final 5? No olvide consignar nombre y apellidos en cada hoja que utilice para la resolución de los problemas

3 Física Ambiental MAYO 2014 (segunda semana). TEST Nombre y apellidos:
1. ¿Qué atmósfera planetaria presenta un efecto de invernadero más acusado? a) La atmósfera de Marte b) La atmósfera de la Tierra c) La atmósfera de Venus 8. 9. 10. Utilice plantilla de respuestas hoja siguiente

4   Física Ambiental MAYO 2014 (segunda semana). TEST
Nombre y apellidos: Nombre: Para contestar el test: utilice la plantilla de respuestas que se acompaña (sólo serán tenidas en cuenta las contestaciones de esta plantilla). Para marcar una respuesta, escriba un aspa sobre el cuadrado de la opción elegida En caso de que ya hubiese marcado una respuesta y desease invalidarla, rodee el cuadrado y el aspa con un círculo PLANTILLA DE RESPUESTAS. EXAMEN MAYO 2014 (segunda semana) 1. a) b) c) 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.   Es importante que en la plantilla de respuestas no aparezcan ambigüedades, ya que cualquier respuesta ambigua será considerada como respuesta incorrecta. Calificación del test: Cada respuesta incorrecta resta media respuesta correcta. Las preguntas no contestadas ni suman ni restan. Puntuación máxima del test: 4 puntos

5 Ambiental Física ENERO
DECLINACIÓN Y ECUACIÓN DE TIEMPO SEGÚN FÓRMULAS DE SPENCER Ambiental Física Nota. En España la hora oficial está adelantada una hora respecto a la hora solar estándar en invierno, y dos horas adelantada en verano. DIC NOV OCT SEPT AGOSTO JULIO JUNIO MAYO ABRIL MARZO FEBRERO ENERO

6 Ambiental Física DIAGRAMA PSICROMÉTRICO 1 atm

7 Ambiental Física DIAGRAMA PSICROMÉTRICO 1 atm

8 Ángulo horario a la salida del sol:
PROBLEMA 1. SOLUCIÓN MAYO 2014 (segunda semana) Ambiental Física APARTADO A) Ángulo horario a la salida del sol: Coordenadas geográficas: 42º29’ N 1º23’ W Declinación del 7 julio 2005:  = º Ecuación de tiempo Et = min Latitud  = 42.48º Salida del sol: HSL -4.60 min +1.38º Relación entre hora solar local y hora solar estándar HSE = HSL - 4·(Ls-Le) - Et HSE = 4 h 30 min + 10 min = 4 h 40 min Hora oficial = = 4 h 40 min + 2 h = 6 h 40 min (horario verano) Duración del día (horas)

9 HSL = HSE + 4·(Ls-Le) + Et HSL = 8 h + 4·(0-1.38) min + (-4.60 min)
PROBLEMA 1. SOLUCIÓN MAYO 2014 (segunda semana) APARTADO B) Elevación solar  Las 10 h oficiales son las 8 h HSE HSL = HSE + 4·(Ls-Le) + Et HSL = 8 h + 4·(0-1.38) min + (-4.60 min) = 8 h –10 min = 7 h 50 min = 7.8 horas  APARTADO C) h = 10 m La altura de la Polar sobre el horizonte es igual a la latitud del lugar, por tanto serán 42º29’ = 42.48º L

10 a) ¿Cuál es la humedad relativa al final del proceso 12? 51%
PROBLEMA 2. SOLUCIÓN Una muestra de aire a 35 ºC que contiene un 20% de humedad experimenta los siguientes procesos sucesivos: Proceso 12: el aire se enfría, sin cambio en su humedad específica, hasta alcanzar 19 ºC. Proceso 23: el aire a 19 ºC sufre un proceso de saturación adiabática. Proceso 34: el aire saturado se enfría hasta que su temperatura alcanza 5º C. Proceso 45: el aire saturado a 5º C se calienta, a humedad específica constante, hasta alcanzar de nuevo 35 ºC. Todos los procesos descritos se desarrollan a presión constante (1 bar). Dibuje estos procesos sobre el diagrama psicrométrico y conteste a las preguntas siguientes: a) ¿Cuál es la humedad relativa al final del proceso 12? 51% b) ¿Cuál es la temperatura al final del proceso 23? 13 ºC c) ¿Cuál es la entalpía al final del proceso 34? 18.5 J/kg d) ¿Cuál es la diferencia en humedad específica entre el punto inicial 1 y el punto final 5? = kg/kg a.s. 18.5 3 51% 2 1 0.007 0.0055 4 5 13

11 Física Ambiental MAYO 2014 (segunda semana). TEST 1. 8. 9. 10.
¿Qué atmósfera planetaria presenta un efecto de invernadero más acusado? a) La atmósfera de Marte b) La atmósfera de la Tierra c) La atmósfera de Venus 8. 9. 10. Hoja respuestas en página siguiente

12             SOLUCIÓN Física Ambiental
MAYO 2014 (segunda semana). TEST Ambiental Física SOLUCIÓN Para contestar el test: utilice la plantilla de respuestas que se acompaña (sólo serán tenidas en cuenta las contestaciones de esta plantilla). Para marcar una respuesta, escriba un aspa sobre el cuadrado de la opción elegida En caso de que ya hubiese marcado una respuesta y desease invalidarla, rodee el cuadrado y el aspa con un círculo PLANTILLA DE RESPUESTAS. EXAMEN MAYO 2014 (primera semana) 1. a) b) c) 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.          Es importante que en la plantilla de respuestas no aparezcan ambigüedades, ya que cualquier respuesta ambigua será considerada como respuesta incorrecta.    Calificación del test: Cada respuesta incorrecta resta media respuesta correcta. Las preguntas no contestadas ni suman ni restan. Puntuación máxima del test: 4 puntos