opción a - facultad de ciencias sociales y jurídicas de...

UNIVERSIDADES DE ANDALUCÍA

PRUEBA DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

CURSO 2012-2013

TECNOLOGÍA

INDUSTRIAL II

Instrucciones: a) Duración: 1 hora y 30 minutos.

b) El alumno elegirá una única opción de las dos propuestas, indicando la opción elegida.

c) Puede alterarse el orden de los ejercicios y no es necesario copiar los enunciados.

d) No se permite el uso de calculadoras programables, gráficas o con capacidad para transmitir datos.

e) Las respuestas deberán estar suficientemente justificadas y los resultados se expresarán en unidades del S.I., salvo que se pida en otras unidades.

f) Cada uno de los cuatro ejercicios se puntuará con un máximo de 2,5 puntos.

g) Dentro de un mismo ejercicio, cada apartado podrá tener el valor máximo que se especifica.

Opción A Ejercicio 1.- En un acero de 0,5 %C, conociendo por el diagrama hierro-carbono, que la composición de la cementita es de 6,67 %C, la del eutectoide 0,8 % C, y la de la ferrita 0,02 % C (a temperatura eutectoide). Se pide: a) Determinar el porcentaje de austenita a la temperatura justo por encima de la línea eutectoide (1 punto). b) Determinar el porcentaje de ferrita a la misma temperatura (1 punto). c) Diferencias entre los tratamientos térmicos de recocido, temple y revenido. Como afectan a las propiedades mecánicas del acero (0,5 punto). Ejercicio 2.- Un motor de combustión interna tiene cuatro cilindros con una cilindrada total de 1800 cm3 y consume 7,2 kg/h de gasolina. La relación de compresión es de 9:1 y la carrera de 75 mm. Se pide: a) Calcular el diámetro de los cilindros y el volumen de la cámara de combustión (1 punto). b) Calcular la cantidad de calor consumida, si el poder calorífico de la gasolina es de 41000 kJ/kg (1 punto). c) Explique los siguientes conceptos: PMS, PMI, cilindrada y carrera, indicando fórmulas y unidades donde sea preciso (0,5 puntos). Ejercicio 3.- Para el circuito digital de la figura, se pide: a) Obtener la función de salida F y su tabla de verdad (1 punto). b) Simplificar la función del apartado anterior empleando Karnaugh y realizar el circuito empleando puertas lógicas (1 punto). c) ¿Qué elementos existen en un sistema de control de lazo cerrado que no existen en uno de lazo abierto? Justifique la necesidad de los mismos (0,5 puntos). Ejercicio 4.- En una prensa hidráulica, el émbolo mayor tiene un diámetro de 60 cm y el menor de 10 cm. Se pide: a) ¿Qué fuerza debe aplicarse al émbolo pequeño para elevar un vehículo de 1500 kg de masa? (1 punto). b) Si el émbolo grande se desplaza 1 cm, ¿Cuánto se desplazará el émbolo pequeño? (1 punto). c) ¿Para qué se calcula el número de Reynolds en una conducción hidráulica? ¿Cómo se calcula? (0,5 puntos).



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Opción B

Ejercicio 1.- En un ensayo Charpy se ha utilizado una probeta de sección cuadrada de 10x10 mm con entalla en forma de V y 2 mm de profundidad. La energía absorbida fue de 180 J utilizando un martillo de 30 kg de masa desde una altura de 102 cm. Se pide: a) Calcular la energía máxima que el martillo puede suministrar en esta situación (1 punto). b) Calcular la altura a la que se elevará el martillo después de golpear y romper la probeta (1 punto). c) Explicar brevemente qué son: la ferrita, la perlita, la cementita y la austenita (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Una motocicleta tiene un motor monocilíndrico de 4T con una cilindrada de 120 cm3 y una cámara de combustión de 12 cm3. Su potencia máxima es de 8 kW a 9000 rpm. Se pide: a) Calcular la relación de compresión y el diámetro del cilindro sabiendo que la carrera es de 50 mm (1 punto). b) Si el motor tiene un rendimiento total del 35 %. ¿Qué cantidad de gasolina, de 46000 kJ/kg de poder calorífico, consumirá en una hora a régimen de potencia máxima? (1 punto). c) Explicar por qué los motores diesel no necesitan bujías (0,5 puntos). Ejercicio 3.- El encendido automático de las luces de un vehículo está formado por un sensor de luminosidad (S), un interruptor para seleccionar el encendido automático (A) y otro para el encendido normal (E). Las luces (L) se encienden si S está a “0” y A está a ”1”, o bien si E está a “1”. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y simplificación por Karnaugh (1 punto). b) Obtener el circuito lógico de la función simplificada utilizando solo puertas NAND (1 punto). c) ¿Qué función realiza el regulador en un sistema de control en lazo cerrado? Dibujar un diagrama de bloques de dicho sistema e indicar el lugar que ocupa el regulador (0,5 puntos). Ejercicio 4.- El control automático de una taladradora se realiza mediante un cilindro de doble efecto con una fuerza nominal de avance de 2000 N y una fuerza nominal de retroceso de 1600 N, siendo la presión de trabajo de 6·105 Pa y las pérdidas por rozamiento del 10 % de la nominal. Se pide: a) Calcular el diámetro del émbolo (1 punto). b) Calcular el diámetro del vástago (1 punto). c) Definir los conceptos de caudal y flujo laminar (0,5 puntos).



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CRITERIOS ESPECÍFICOS DE CORRECCIÓN

Opción A Ejercicio 1 a) Expresión correcta de la fórmula 0,4 puntos. Cálculo de la cantidad relativa de austenita 0,6 puntos. b) Expresión correcta de las fórmulas 0,4 puntos. Cálculo de la cantidad relativa de ferrita 0,6 puntos. c) Por cada definición correcta 0,2 puntos, hasta el total de 0,5. Ejercicio 2 a) Explicación de la resolución del apartado hasta 0,25 puntos. Exposición de las fórmulas, hasta 0,25 puntos. Cálculos y unidades correspondientes, hasta 0,5 puntos. b) Explicación de la resolución del apartado, hasta 0,25 puntos. Exposición de las fórmulas, hasta 0,25 puntos. Cálculos y unidades correspondientes, hasta 0,5 puntos. c) Explicación correcta: 0,5 puntos. Se restará 0,1 puntos por cada fallo o ausencia de explicación. Ejercicio 3 a) Por la función, hasta 0,4 puntos y por la tabla correcta hasta 0,6 puntos. b) Por el uso correcto de Karnaugh hasta 0,5 puntos y por la confección del esquema hasta 0,5 puntos. c) Por cada elemento nombrado 0,1 puntos y por la justificación de su empleo, 0,2 puntos. Ejercicio 4 a) Por la expresión correcta de la fórmula 0,4 puntos y por el cálculo de la fuerza hasta 0,6 puntos. b) Por el cálculo correcto del desplazamiento, hasta 1 punto. c) Por la correcta justificación de su utilidad y uso, hasta 0,5 puntos.



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Opción B

Ejercicio 1 a) Por expresar correctamente la fórmula 0,40puntos. Calcular correctamente la energía, 0,60 puntos. b) Calcular correctamente la energía remanente 0,40 puntos. Calcular la altura 0,60 puntos. c) Por cada característica enumerada correctamente 0,20 puntos hasta el total del apartado. Ejercicio 2 a) Por la expresión correcta de las formulas hasta el 20%, por el cálculo de la relación de compresión y el diámetro del cilindro con unidades de forma correcta hasta el 40% cada uno. b) Por la expresión correcta de las fórmulas hasta el 40%, por el cálculo de la cantidad de gasolina consumida con unidades de forma correcta hasta el 60%. c) Por la explicación de la combustión en un diesel hasta el 100%. Ejercicio 3 a) Tabla de verdad hasta el 50% y simplificación por Karnaugh 50% b) Obtención del circuito con puertas básicas, hasta el 50%. Si lo realiza con puertas NAND, hasta el 100%. c) Diagrama de bloques con regulador situado correctamente: hasta el 40%. Si indica su funcionalidad, hasta el 40%. Si comenta algún tipo, como P, PI o PID, 20%. Ejercicio 4 a) Por el cálculo correcto de la fuerza teórica de avance se dará el 20% de la puntuación total. Por el cálculo correcto del diámetro del émbolo el 80% restante. b) Por el cálculo correcto de la fuerza teórica de retroceso se dará el 20% de la puntuación total. Por el cálculo correcto del diámetro del vástago el 80% restante. c) Por cada concepto bien definido se dará el 40% de la puntuación total del apartado, por la claridad conceptual y orden en la exposición de los mismos se dará el 10% de la puntuación total, en cada definición.



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Opción A Ejercicio 1.- Dos metales A y B solidifican a 1000 ºC y 500 ºC respectivamente y presentan solubilidad total tanto en estado sólido como líquido. Una aleación de 30 % de B es totalmente líquida por encima de 850 ºC y sólida por debajo de 650 ºC. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio indicando las fases presentes en cada región. Dibujar la curva de enfriamiento para una aleación de 30 % de B (1 punto). b) Se dispone de 5 kg una aleación de 30 % de B a 750 ºC. La concentración en la línea de líquidus es de 42 % de B y en la de sólidus de 10 % de B. Determinar la masa de sólido y líquido de la aleación a esa temperatura (1 punto). c) Describir el principio de funcionamiento de un transductor de presión piezoeléctrico. Indicar algunos ejemplos de su utilización (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Un motor de dos cilindros y 4T tiene un diámetro de cilindros de 80 mm y 75 mm de carrera. La relación de compresión es 11:1 y proporciona una potencia máxima de 40 kW a 7500 rpm y un par máximo de 70 Nm a 4700 rpm. Se pide: a) Calcular la cilindrada total y el volumen de la cámara de combustión (1 punto). b) Calcular la potencia a par máximo y el par a potencia máxima (1 punto). c) Dibujar el ciclo termodinámico de Carnot y describir las transformaciones que tienen lugar en él (0,5 puntos). Ejercicio 3.- Dada la siguiente tabla de verdad, se pide:

Nota: X= estado indiferente a) Obtener la expresión de la función F más simplificada posible (1 punto). b) Diseñar el circuito con puertas lógicas de la función F simplificada (1 punto). c) Indicar cuándo un sistema de control es estable (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Por una tubería horizontal de 20 mm de diámetro circula un líquido a una velocidad de 3 m/s. Se pide: a) Calcular el caudal en dm3/min (1 punto). b) Calcular la velocidad del líquido en otra sección de la misma tubería de 1 cm de diámetro (1 punto). c) Diferencias entre sistemas neumáticos e hidráulicos (0,5 puntos).

A 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

B 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

F 1 0 1 0 1 X X 0 1 0 1 0 1 X 1 X



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Opción B Ejercicio 1.- Un latón tiene un módulo de elasticidad de 120 GPa y un límite elástico de 250 MPa. A una varilla de este material de sección 10 mm2 y 100 cm de longitud, se le aplica una carga de 1500 N. Se pide: a) Determinar si la varilla recuperará su longitud inicial cuando se elimine la carga (1 punto). b) Calcular el alargamiento unitario en estas condiciones (1 punto). c) Explicar en qué consiste un ensayo de resiliencia (ensayo Charpy). ¿Cuáles son las dimensiones de las probetas normalizadas utilizadas en este tipo de ensayo? (0,5 puntos).

Ejercicio 2.- Un motor que funciona siguiendo un ciclo ideal de Carnot, proporciona un trabajo de 1500 J por ciclo cuando absorbe calor de un foco caliente a 460 ºC, y cede calor a un foco frío a 15 ºC. Se pide: a) Calcular el calor absorbido y cedido por el motor (1 punto). b) Calcular el consumo por ciclo, de un combustible de 41000 kJ/kg de poder calorífico (1 punto). c) Dibujar el ciclo ideal de Carnot analizando cada una de sus transformaciones (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- La junta directiva de un equipo deportivo está formada por un presidente “a” y tres vocales “b”, “c” y “d”. En una votación ningún miembro de la junta puede abstenerse y las decisiones se toman por mayoría simple. En caso de empate decide el voto del presidente. Diseñe un sistema digital que automatice el proceso de votación, y emita el resultado de la misma “V” (Voto favorable “1” y desfavorable “0”). Se pide: a) Obtener la tabla de verdad para “V” y su función lógica (1 punto). b) Simplificar por Karnaugh y obtener el circuito lógico con el menor número posible de puertas (1 punto). c) Diferencias entre circuito lógico combinacional y circuito lógico secuencial (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Se dispone de un cilindro de doble efecto que trabaja a una presión de 5·105 Pa. El vástago tiene 28 mm de diámetro y el rendimiento es del 85 %. Se pide: a) Calcular el diámetro del cilindro para obtener una fuerza efectiva de avance de 8435 N (1 punto). b) Calcular la fuerza efectiva en el retroceso (1 punto). c) Representar simbólicamente las siguientes válvulas: Válvula 3/2 normalmente cerrada, accionada por rodillo y retorno por muelle; válvula 4/2 accionada mediante pulsador y retorno por muelle (0,5 punto).



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Opción A

Ejercicio 1 a) Dibujar el diagrama correctamente 0,50 puntos. Identificación correcta de las fases en cada zona 0,30 puntos. Curva de enfriamiento 0,20 Puntos Cada error u omisión en el dibujo del diagrama o en la identificación de las fases se penalizará con el 20 %. b) Por aplicar correctamente la regla de la palanca 0,50 puntos y la determinación de la cantidad 0,50 puntos. c) Por indicar el funcionamiento 0,25 puntos y 0,25 por poner algún ejemplo.

Ejercicio 2 a) Cálculo correcto de la cilindrada diferenciado la cilindrada unitaria 0,25 puntos. Cálculo correcto de la cilindrada total 0,25 puntos. Calculo correcto del volumen de la cámara de combustión 0,50 puntos. b) Cálculo correcto de la potencia a par máximo 0,50 puntos. Cálculo correcto del par a potencia máxima 0,50 puntos. c) Dibujo del ciclo con sus parámetros 0,25 puntos. Explicación del ciclo y del rendimiento 0,25 puntos. Ejercicio 3 a) Simplificación de la función hasta 1 punto. Elección de los grupos óptimos para simplificar 50%. Función lógica simplificada y optimizada, hasta el 50%. b) Circuito con puertas lógicas hasta 1 puntos. Elección de las puertas lógicas hasta el 40%. Conexión de puertas lógicas, hasta el 60%. c) Se valorará la exposición del concepto que se pide de acuerdo con la puntuación máxima del apartado Ejercicio 4 a) Al correcto cálculo se le otorga 0,75 puntos, y 0,25 puntos para el correcto uso de las unidades. b) Al correcto cálculo se le otorga 0,75 puntos, y 0,25 puntos para el correcto uso de las unidades. c) Se le otorga 0,4 puntos si comenta que se diferencian por la naturaleza de los fluidos utilizados en cada sistema, y si da ejemplos como aire y aceite se le otorga el resto 0,1 puntos



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Opción B

Ejercicio 1 a) Calcula la tensión aplicada sobre la varilla: 0,3 puntos. Utiliza de forma correcta las unidades: 0,3 puntos. Justifica, comprende y explica de forma correcta la respuesta: 0,4 puntos b) Aplica la fórmula correctamente: 0,4 puntos. Utiliza las unidades de forma correcta: 0,4 puntos. Justifica adecuadamente su respuesta: 0,2 puntos. c) Explica de forma correcta el ensayo: 0,25 puntos. Enumera de forma correcta, al menos, dos de las características que debe tener una probeta para este tipo de ensayo y lo justifica: 0,25 puntos. Ejercicio 2 a) Por la expresión correcta de las formulas el 20%, por el cálculo del calor absorbido y cedido con unidades de forma correcta hasta el 40% cada uno. b) Por la expresión correcta de la fórmula el 40%, por el cálculo del consumo de combustible por ciclo con unidades de forma correcta hasta el 60%. c) Por el dibujo el dibujo del ciclo hasta un 30%, por el análisis de las transformaciones hasta un 70%. Ejercicio 3 a) Por la tabla de verdad hasta 0,5 puntos. Las combinaciones de entrada, hasta el 30%. Por las salida hasta el 70%. La función lógica hasta 0,5 puntos. Criterio correcto de signos y negaciones hasta el 60%. La función completa en todos sus términos, hasta el 40 %. b) Simplificación de la función hasta 0,5 puntos. Tabla completa hasta el 20%, elección de los grupos óptimos para simplificar 40%, Función lógica simplificada y optimizada, hasta el 40%. Circuito con puertas lógicas hasta 0,5 puntos. Elección de las puertas lógicas hasta el 40%. Conexión de puertas lógicas, hasta el 60%. c) Se valorará la exposición del concepto que se pide de acuerdo con la puntuación máxima del apartado Ejercicio 4 Los apartados a y b, tienen una valoración de 1 punto. La calificación máxima se aplica cuando las fórmulas aplicadas y las unidades son correctas. En el apartado c, la representación correcta de las dos válvulas tendrá la valoración máxima. La calificación será idéntica para cada válvula.



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Opción A Ejercicio 1.- Sabiendo del diagrama hierro-carbono, que la composición de la cementita es de 6,67 %C, la del eutectoide 0,8 %C, la de la austenita 2 %C (a la temperatura eutéctica), la de la ferrita 0,02 %C y la del eutéctico 4,3 %C. Se pide: a) Determinar el tanto por ciento de cementita que contiene el eutéctico (0,75 puntos). b) Determinar el tanto por ciento de ferrita que contiene el eutectoide (0,75 puntos). c) Explicar las transformaciones eutectoide y eutéctica, así como los grados de libertad del sistema en esos puntos (1 punto). Ejercicio 2.- Un motor que funciona siguiendo un ciclo ideal de Carnot, proporciona un trabajo de 1500 J por ciclo cuando absorbe calor de un foco caliente que está a 300 ºC, y cede calor a un foco frío a 25 ºC. Se pide: a) Calcular el calor absorbido del foco caliente y cedido al foco frio (1 punto). b) Calcular el consumo por ciclo de un combustible de 41000 kJ/kg de poder calorífico (1 punto). c) Explicar brevemente el funcionamiento de una máquina térmica (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- Dada la función S a b c d a b c d ab c d a b c d ab c d a bc d ab c d , se pide:

a) Obtener la expresión de la función S más simplificada posible (1 punto). b) Diseñar el circuito con puertas lógicas de la función S simplificada (1 punto). c) Definir el concepto de perturbación y su influencia en un sistema de control de lazo abierto y en uno de lazo cerrado (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Un cilindro de doble efecto trabaja a una presión de 25 MPa y tiene un rendimiento del 85 %. El diámetro del émbolo es 6 cm, el del vástago 3 cm y la carrera 18 cm. El cilindro realiza 5 ciclos por minuto. Se pide: a) Calcular las fuerzas efectivas de avance y retroceso del vástago (1 punto). b) Calcular el consumo de fluido hidráulico en una hora (1 punto). c) Tipos de compresores (0,5 puntos).



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Opción B Ejercicio 1.- En un ensayo de dureza Brinell se ha utilizado una bola de 10 mm de diámetro. Durante el ensayo se ha elegido una K = 10 y se ha obtenido una huella de 2,5 mm de diámetro. Se pide: a) Calcular la dureza del material (1 punto). b) Calcular el diámetro de la huella producida, si al usar una bola de igual diámetro, se obtiene una dureza de 300 HB al aplicar una carga de 500 kp (1 punto). c) Explicar brevemente los principales tratamientos termoquímicos para los aceros (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Un congelador ideal de Carnot extrae calor de su interior a razón de 800 kJ por hora, para mantenerlo a -15 ºC. Si la temperatura exterior es de 25 ºC, se pide: a) Calcular la eficiencia teórica del sistema y la potencia necesaria del motor del compresor del congelador (1 punto). b) Si la eficiencia real fuese el 70 % de la teórica, ¿Cuál sería la potencia del motor del compresor? (1 punto). c) Explicar la función del evaporador y del condensador en una máquina frigorífica (0,5 puntos). Ejercicio 3.- La figura muestra un sistema para controlar la longitud de troncos a su paso por cuatro sensores (S1, S2, S3 y S4), cada uno de los cuales toman el valor lógico “1” si detecta la presencia del tronco y “0” en caso contrario. El sistema tiene una salida, F, que se pone a “1” si un tronco de longitud L igual o mayor de 1 metro pasa por los sensores. Un tronco no entra en el sistema hasta que no haya salido el anterior. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad para la función F (1 punto). b) Simplificar por Karnaugh la función F y obtener su circuito con puertas lógicas (1 punto). c) Termistores: Principio de funcionamiento y tipos (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Una prensa hidráulica consta de tres émbolos de superficies 0,15 m2 (A), 0,35 m2 (B) y 0,5 m2 (C). Si en el émbolo B se ejerce una fuerza de 70 N, se pide: a) Determinar la presión sobre los émbolos A y C (1punto). b) Calcular la fuerza que ejercen los émbolos A y C (1 punto). c) Describa la función de una válvula limitadora de presión en un circuito neumático (0,5 puntos).

S1 S2 S3 S4

L

1m 1m 1m



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Opción A

Ejercicio 1 a) Expresión correcta de la fórmula 0,30 puntos. Cálculo de la cantidad relativa de cementita 0,45 puntos. b) Expresión correcta de las fórmulas 0,30 puntos. Cálculo de la cantidad relativa de ferrita 0,45 puntos. c) Explicar las transformaciones 0,20 puntos por cada una, expresión correcta de la regla de las fases 0,40 puntos, aplicar correctamente los datos 0,20 puntos. Ejercicio 2 a) Explicación de la resolución del apartado, hasta 0,25 puntos. Exposición de las fórmulas, hasta 0,25 puntos. Cálculos y unidades correspondientes, hasta 0,5 puntos. b) Explicación de la resolución del apartado, hasta 0,25puntos. Exposición de las fórmulas, hasta 0,25 puntos. Cálculos y unidades correspondientes, hasta 0,5 puntos. c) Explicación correcta: 0,5 puntos. Ejercicio 3 a) Simplificación de la función hasta 1 punto. Tabla completa hasta el 20%, elección de los grupos óptimos para simplificar 40%, Función lógica simplificada y optimizada, hasta el 40%. b) Circuito con puertas lógicas hasta 1 punto. Elección de las puertas lógicas hasta el 40%. Conexión de puertas lógicas, hasta el 60%. c) Conocer el término perturbación en sistemas de control 30%. Conocer y diferenciar la influencia entre sistemas de control de lazo abierto y cerrado, hasta el 70%. Ejercicio 4 a) Por cada fuerza calculada 0,4 puntos, por unidades 0,2 puntos. b) Por la expresión correcta de la fórmula 0,3 puntos y por los cálculos correctos y unidades 0,7 puntos. c) Por cada tipo 0,25 puntos.



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Opción B

Ejercicio 1 a) Calcula la carga de forma correcta usando las unidades adecuadas: 0,4 puntos. Calcula la dureza correctamente aunque no utilice la unidad: 0,6 puntos. b) Resuelve correctamente y justifica el resultado haciendo uso de la fórmula necesaria: 0,7puntos. Resuelve utilizando las unidades adecuadas: 0,3 puntos. c) Nombra y explica de forma clara y correcta al menos dos tratamientos: 0,5 puntos Ejercicio 2 a) Cálculo de la eficiencia de la máquina 0,5 puntos. Cálculo de la potencia necesaria 0,5 puntos. b) Cálculo de la eficiencia real 0,5 puntos. Cálculo de la nueva potencia 0,5 puntos. c) Dibujo de la estructura de una máquina frigorífica y localización de los elementos por los que se pregunta 0,25 puntos. Explicación de la función de los elementos 0,25 puntos. Ejercicio 3 a) Por confeccionar la tabla de verdad 20% y por obtener correctamente todas las salidas, hasta el 80%. b) Simplificación por Karnaugh hasta el 50% y puertas lógicas hasta el 50%. c) Conocer el principio de funcionamiento, hasta el 40%; conocer los tipos, PTC o NTC hasta el 40%; conocer las expresiones de R = f(T) o el material con el que se fabrican, hasta el 20%. Ejercicio 4 a) 0,2 puntos por la expresión de la fórmula de la presión ejercida sobre el émbolo; 0,4 puntos por Igualar presión en todos los émbolos y 0,4 puntos por el cálculo y unidades correctas. b) 0,5 puntos por cada cálculo de las fuerzas en cada émbolo. c) 0,5 puntos por la descripción correcta.



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Opción A Ejercicio 1.- Dos metales A y B presentan solubilidad total en estado líquido e insolubilidad total en estado sólido. Sabiendo que la temperatura de fusión del metal A es de 900 °C, la del metal B de 800 °C, la temperatura del eutéctico 500 °C con un porcentaje del 40 % en A, se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio, asignando las fases presentes en cada región del mismo (1 punto). b) Para una aleación del 80 % de A, dibujar la curva de enfriamiento y determinar la composición de las fases presentes a 600 ºC (1 punto). c) Describir los siguientes constituyentes de los aceros: austenita y perlita (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Una máquina frigorífica mantiene el interior de un congelador a -20 ºC para lo cual requiere un trabajo de 42 J y funciona siguiendo el ciclo de Carnot. La temperatura en el exterior de la máquina es de 20 ºC. Se pide: a) Realizar un esquema de la máquina frigorífica indicando las temperaturas y los flujos de calor y calcular la eficiencia de la máquina frigorífica (1 punto). b) Calcular el calor extraído del interior del congelador y el calor cedido al ambiente (1 punto). c) Explicar brevemente el funcionamiento de una máquina frigorífica (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- Para la siguiente función lógica: S c d a b c d a b c d b c d , se pide:

a) Obtener la función lógica simplificada utilizando el método de Karnaugh (1 punto). b) Dibujar el circuito digital con puertas lógicas que realice la función obtenida en el apartado anterior (1 punto). c) Si las variables a, b, c y d provienen de cuatro captadores, ¿qué tipo de sensores serían, analógicos o todo/nada? Razone la respuesta (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Una máquina neumática dispone de un cilindro de doble efecto cuyas características son: carrera 20 cm, diámetro del émbolo 12,5 cm, diámetro del vástago 3 cm. El cilindro está alimentado con una presión de trabajo de 3 MPa y realiza 200 ciclos por hora. Se pide: a) Calcular la fuerza de avance y la fuerza de retroceso del cilindro (1 punto). b) Calcular el caudal de aire necesario para el funcionamiento a la presión de trabajo en m3/min (1 punto). c) Explicar el fenómeno de la cavitación (0,5 puntos).



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Opción B

Ejercicio 1.- El resultado de un ensayo de dureza es 630 HV 50. Se pide: a) Calcular la diagonal de la huella (1 punto). b) Calcular el valor de la dureza, si se ha realizado el mismo ensayo en otro material, utilizando una carga de 20 kp, y la diagonal de la huella obtenida es de 0,5 mm (1 punto). c) Describir el ensayo Rockwell. ¿Qué tipos de penetradores se utilizan en este ensayo? (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Un motor térmico consume 5,5 litros por hora de un combustible de 0,85 kg/dm3 de densidad y 41000 kJ/kg de poder calorífico, cuando gira a 5200 rpm. Si el rendimiento del motor es del 32 %, se pide: a) Calcular la potencia útil que proporciona (1 punto). b) Calcular el par motor proporcionado (1 punto). c) Explicar en qué consiste el sistema de sobrealimentación de un motor (0,5 puntos). Ejercicio 3.- La calefacción de una vivienda está controlada mediante 3 variables: Humedad (H), Temperatura (T), y Ventanas (V). El sistema consta de dos salidas: Aire Acondicionado (A/A) y Circulación de aire (C) y funcionarán según las condiciones de la siguiente tabla:

A/A C

Funciona cuando no se alcanza la Temperatura de consigna (T=1) y las ventanas están cerradas (V=0)

Se activa cuando hay humedad (H=1), excepto cuando V=1 y T=1.

Se pide: a) Obtener la tabla de verdad para las funciones A/A y C (1 punto). b) Simplificar las funciones lógicas por el método de Karnaugh y diseñar sus circuitos lógicos utilizando el menor número de puertas posible (1 punto). c) Descripción y principio de funcionamiento de un termopar. (0,5 puntos). Ejercicio 4.- En la línea de producción de una fábrica se utiliza un cilindro de simple efecto para empujar las piezas elaboradas hacia un contenedor. La fuerza que debe ejercer el vástago sobre las piezas es de 633 N, el diámetro del émbolo es de 40 mm, la fuerza de rozamiento en el avance es de 75 N y la fuerza de recuperación del muelle de 45 N. Se pide: a) Calcular la fuerza teórica de avance (1 punto). b) Calcular la presión de trabajo (1 punto). c) Enunciar el teorema de Bernoulli para conducciones horizontales (0,5 puntos).



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Opción A Ejercicio 1 a) Dibujar el diagrama correctamente: 0,7 puntos. Identificación correcta de fases: 0,3 puntos b) Dibujar la curva de enfriamiento: 0,5 puntos. Determinación de fases y porcentajes: 0,5 puntos c) Describe correctamente la austenita: 0,25 puntos. Describe correctamente la Perlita: 0,25 puntos. Ejercicio 2 a) Realización del esquema completo, indicando temperaturas, calores, trabajo y el correcto sentido de los flujos energéticos, hasta 0,5. Se restará 0.1 por cada error. Explicación de la resolución del apartado, hasta 0,15. Exposición correcta de las fórmulas, hasta 0,15. Resolución matemática con las unidades correspondientes, hasta 0,2. b) Explicación de la resolución del apartado, hasta 0,25. Exposición de las fórmulas, hasta 0,25. Resolución matemática con las unidades correspondientes, hasta 0,5. c) Explicación correcta: 0,5 Ejercicio 3 a) Por cada error en la función canónica se aplicará una pérdida de 0,25 puntos. Escoger los grupos óptimos aplicando Karnaugh y obtener la función simplificada hasta 0,50 puntos. b) Elegir las puertas de forma simplificada hasta 0,50 puntos. Conexiones e implementar el circuito hasta 0,50 puntos. c) Se valorará la exposición del concepto que se pide de acuerdo con la puntuación máxima del apartado. Ejercicio 4 a) Se valorará al 50% cada una de las fuerzas obtenidas correctamente. b) El caudal de aire aspirado por ciclo 70%, caudal total 30%. Si las unidades utilizadas no son correctas se puede reducir la valoración de las diferentes preguntas hasta en un 30%. c) La respuesta correcta del apartado se valora con 0.5 puntos.



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Opción B Ejercicio 1 a) Utiliza la fórmula adecuada y resuelve matemáticamente de forma correcta: 0,7 puntos. Utiliza las unidades correctamente: 0,3 puntos. b) Utiliza la fórmula adecuada y resuelve matemáticamente de forma correcta: 0,7 puntos. Utiliza las unidades correctamente: 0,3 puntos. c) Describe el ensayo adecuadamente: 0,25 puntos. Describe los tipos de penetradores: 0,25 puntos Ejercicio 2 a) Cálculo correcto de la energía total, hasta 0,50 puntos. Obtención de la energía útil por medio del rendimiento 0,25 puntos. Obtención de la potencia útil 0,25 puntos. b) Cálculo correcto del par 1 punto. c) Explicación del sistema 0,25 puntos. Dibujo del esquema 0,25 puntos Ejercicio 3 a) Tabla de verdad hasta 1 punto. Por cada error en la salida se le restará 0,1 puntos. b) Simplificación hasta 0,5 puntos y circuito hasta 0,5 puntos. c) Descripción hasta 0,25 puntos y principio de funcionamiento hasta 0,25 puntos. Ejercicio 4 a) Por el cálculo correcto de la fuerza teórica de avance se dará el 100% de la puntuación total. b) Por el cálculo correcto de la sección del émbolo se dará el 10% de la puntuación total. Por el cálculo correcto de la presión de trabajo el 90% de la puntuación restante. c) Por la exposición correcta y clara se dará el 100% de la puntuación total.



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Opción A

Ejercicio 1.- Las temperaturas de fusión del bismuto y el cadmio son 271 ºC y 320 ºC, respectivamente. Ambos son totalmente insolubles en estado sólido y forman un eutéctico a 144 ºC de 60 % de Bi. Se pide: a) Dibujar el diagrama de equilibrio del sistema Bi-Cd, suponiendo que las líneas de equilibrio son rectas. Indique las fases y las regiones, líneas y puntos notables del diagrama (1 punto). b) Determinar para una aleación de 75 % de Cd, el porcentaje de las fases que existen a temperatura ambiente (1 punto). c) Definir los siguientes conceptos: límite elástico, módulo de elasticidad y resistencia a la tracción (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Una máquina frigorífica de congelación trabaja entre dos focos que están a -20 ºC y 30 ºC de temperatura. La eficiencia de la máquina es la mitad de la ideal. Si la máquina necesita un trabajo de 1692 kJ por hora, se pide: a) Calcular la eficiencia de la máquina frigorífica y la cantidad de calor que se extrae del foco frío por hora (1 punto). b) Calcular el calor que se cede al foco caliente por hora (1 punto). c) Definir el concepto “relación de compresión” en un motor de combustión interna e indicar su expresión matemática (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- Para el circuito digital de la figura, se pide: a) Obtener la función de salida F y su tabla de verdad (1 punto). b) Simplificar la función lógica por Karnaugh y realizar el circuito empleando puertas NAND de dos entradas (1 punto). c) Describir el principio de funcionamiento de los termistores e indicar los principales tipos que existen (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Un cilindro de doble efecto con una carrera de de 10 cm, ejerce en el avance una fuerza de 7200 N. Se pide a) Calcular el diámetro que tiene el vástago si la tensión que soporta es de 4000 kPa (1 punto). b) Calcular el diámetro del émbolo teniendo en cuenta que el consumo de aire medido a la presión de trabajo, es de 1 litro por ciclo (1 punto). c) Indicar cómo se puede calcular la potencia hidráulica en función del caudal y cuáles son las unidades en el S.I. de todas las magnitudes que intervienen en el cálculo (0,5 puntos).



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Opción B Ejercicio 1.- En un ensayo de tracción de una probeta de acero de 6 mm de diámetro y de 30 mm longitud, se han obtenido los datos de la tabla adjunta. Se pide: a) Determinar las tensiones y alargamientos unitarios para cada uno de los puntos obtenidos en el ensayo y dibujar la curva de tracción (1,5 puntos). b) Determinar el módulo de elasticidad del acero (0,5 puntos). c) ¿Qué tipo de sistema de control elegiría para controlar la temperatura al calentar un horno de precisión? (0.5 puntos). Ejercicio 2.- Una bomba de calor de Carnot trabaja entre dos focos a -5 ºC y 25 ºC, necesitando un trabajo exterior de 9000 kJ/h. Se pide: a) Calcular el coeficiente de amplificación calorífica (є’) de la bomba (1 punto). b) Calcular la potencia necesaria del motor del compresor de la bomba (1 punto). c) Dibujar el esquema de una máquina frigorífica de Carnot y explicar su funcionamiento cuando funcione como bomba de calor (0,5 puntos). Ejercicio 3.- Para que se active el motor de arranque, MA, de un motor diesel se deben cumplir las siguientes condiciones: que se presione el pulsador de arranque, P, que el sensor que detecta exceso de temperatura del motor diesel, T, esté a “0” y que la llave de contacto, LC, esté a “1”. En el caso de que la temperatura sea excesiva (T = 1) el motor de arranque se podrá activar mediante un pulsador auxiliar PA, independientemente del estado de las demás variables. Se pide: a) Obtener la tabla de verdad y la función lógica MA simplificada por Karnaugh (1 punto). b) Obtener el circuito lógico mediante puertas (1 punto). c) Enunciar las leyes de Morgan para tres variables e implementarlas con puertas lógicas (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Una tubería horizontal de 200 mm de diámetro conduce agua a una velocidad de 6 m/s y una presión de 40 kPa. La tubería tiene un estrechamiento, siendo la presión en el mismo de 8 kPa. La densidad del agua es 1000 kg/m3. Se pide: a) Calcular la velocidad del agua en el estrechamiento (1 punto). b) Calcular el diámetro del estrechamiento (1 punto). c) Enunciar la ecuación de continuidad y su expresión matemática (0,5 puntos).

Alargamiento (mm) Fuerza (kN) 0,000 0,00

0,023 1,72

0,032 2,30

0,048 3,49

0.210 7,07

0,900 8,58

1,200 7,63



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Opción A

Ejercicio 1 a) Dibujar el diagrama correctamente, 0,60 puntos. Identificación correcta de las fases en cada zona 0,40 puntos. Cada error u omisión en el dibujo del diagrama o en la identificación de las fases se penalizará con el 20 % del valor del apartado correspondiente. b) La composición correcta de cada fase 0,50 puntos. c) Por cada característica enumerada correctamente 0,20 puntos hasta el total del apartado.

Ejercicio 2 a) Por la expresión correcta de las formulas el 20%, por el cálculo de la eficiencia y el calor extraído del foco frío con unidades de forma correcta hasta el 40% cada uno. b) Por la expresión correcta de la fórmula el 40%, por el cálculo del calor que se cede al foco caliente con unidades de forma correcta hasta el 60%. c) Por la definición de relación de compresión hasta el 50%, por la expresión matemática correcta de la misma hasta el 50%. Ejercicio 3 a) Por la función, hasta 0,4 puntos y por la tabla correcta hasta 0,6 puntos. b Por el uso correcto de Karnaugh hasta 0,3 puntos; por el buen empleo de las Leyes de Morgan hasta 0,3 puntos y por la confección del esquema hasta 0,4 puntos. c) Conocer el principio de funcionamiento, hasta el 40%; conocer los tipos, PTC o NTC hasta el 40%; conocer las expresiones de R = f(T) o el material con el que se fabrican, hasta el 20%. Ejercicio 4 a) 0,3 puntos por la expresión correcta para la obtención de la sección del vástago, 0,7 puntos por la determinación correcta de la sección y unidades. b) 0,3 puntos por la expresión correcta para la obtención del diámetro, 0,7 puntos por la determinación correcta. c) 0,5 puntos si describe correctamente el procedimiento de cálculo. 50% de la calificación si expresa correctamente las unidades en el SI requeridas.



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Opción B

Ejercicio 1 a) Por el cálculo correcto de la deformación y de la tensión 0,7 puntos. Por dibujar la curva de tracción 0,3 puntos. b) Por expresar correctamente la fórmula 0,4 puntos, Por el cálculo y unidades correctas 0.6 puntos. c) 0,5 por indicar de lazo cerrado Ejercicio 2 a) Cálculo del coeficiente de amplificación calorífica 1 punto. b) Cálculo de la potencia necesaria 1 punto. c) Dibujo del esquema 0,25 puntos. Explicación del funcionamiento 0,25 puntos. Ejercicio 3 a) Tabla de verdad: hasta el 50%. Función lógica obtenida a partir de Karnaugh: 50%. b) Por cada fallo en la elección del tipo de puerta se restará 0,3 puntos. c) Enunciado de las leyes de Morgan, hasta el 60% y la representación con puertas hasta el 40%. Ejercicio 4 a) Por el planteamiento correcto se dará el 60% de la puntuación del apartado y por el cálculo correcto el 40% restante. b) Por escribir la fórmula correcta se dará el 40% del la puntuación del apartado y el 60% por el cálculo correcto del diámetro de estrechamiento. c) Por la descripción correcta se dará el 90% de la puntuación del apartado y por la claridad conceptual el 10%.



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Opción A Ejercicio 1.- Sabiendo que la composición de la perlita del acero es de 0,8 %C, que la composición de la ferrita a la temperatura eutectoide es de 0,02 %C y la composición de la cementita es de 6,67 %C, se pide: a) Determinar el porcentaje en masa de ferrita y cementita que tiene la perlita a la temperatura eutectoide (1 punto). b) Determinar el porcentaje de ferrita y de perlita de un acero de 0,25 %C, a la temperatura eutectoide (1 punto). c) Diferencias entre los ensayos Brinell y Vickers (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Una máquina térmica funciona según el ciclo de Carnot entre las temperaturas de 29 °C y 330 °C, y absorbe del foco caliente 220·103 kcal/h. Se pide: a) Calcular eI rendimiento del ciclo (1 punto). b) Calcular eI caudal de agua de refrigeración, si el agua entra a 12 °C y sale a 35 °C, sabiendo que la densidad del agua es 1000 kg/m3 y su calor específico es de 1 cal / g ºC (1 punto). c) Definir el concepto de rendimiento de una máquina térmica y razonar por qué debe ser siempre inferior a la unidad (0,5 puntos). Ejercicio 3.- La lógica de control de un sistema automático digital requiere que se cumpla la tabla de verdad adjunta. Se pide: a) Obtener la función booleana F(a, b, c) simplificada (1 punto). b) Dibujar el circuito electrónico digital de la función del apartado anterior utilizando puertas lógicas (1 punto). c) En un sistema de control, ¿qué es la función de transferencia? (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Un líquido no viscoso, de densidad 900 kg/m3 circula por una tubería horizontal con un caudal de 2 L /s. La tubería tiene dos secciones transversales. Una de 10 cm de diámetro y otra más estrecha de diámetro desconocido. La presión es de 30 kp/cm2 en el tramo de 10 cm de diámetro y de 6 kp/cm2 en el tramo más estrecho. Se pide: a) Calcular la velocidad en los dos tramos de la tubería (1 punto). b) Calcular la sección transversal del tramo de menor diámetro (1 punto). c) Expresión de la potencia hidráulica y unidades en que se mide (0,5 puntos).

a b c F 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1



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Opción B Ejercicio 1.- Se realiza un ensayo de resiliencia (Charpy) dejando caer una maza de 22 kg desde una altura de 1 m sobre una probeta. La probeta es de sección cuadrada de 10 mm de lado y presenta una entalla de 2 mm de profundidad. Después de romperla, el martillo se eleva hasta una altura de 67 cm. Se pide: a) Dibujar un esquema del ensayo propuesto. Calcular la energía absorbida por la probeta al romper (1 punto). b) Calcular la resiliencia y la velocidad que alcanza la maza en el momento del impacto (1 punto). c) ¿Cuál es la diferencia entre los ensayos dinámicos y estáticos? (0,5 puntos). Ejercicio 2.- Un climatizador trabaja entre -5 ºC y 20 ºC, con una eficiencia del 45 % del ciclo ideal. Si el calor absorbido del foco frío es 1500 J, se pide: a) Calcular la eficiencia real trabajando como máquina frigorífica y como bomba de calor (1 punto). b) Considerando que trabaja como máquina frigorífica, calcular el calor cedido al foco caliente y el trabajo ejercido por el compresor sobre el sistema (1 punto). c) Explicar cómo se cumple el principio de conservación de la energía en una máquina térmica y en una máquina frigorífica (0,5 puntos).

Ejercicio 3.- La trituradora de un vertedero utiliza una cinta transportadora automatizada para seleccionar residuos según su peso, altura y si es metálico o no. El sistema consta de tres sensores (P = peso, A = altura y M = metal). Un cilindro hidráulico (C) se encargará de expulsar de la cinta los residuos que no sean metálicos o los que sobrepasen a la vez los límites de peso y altura. Se pide: a) Tabla de verdad para la función “C” (1 punto). b) Simplificar por Karnaugh y obtener el circuito digital que controla al cilindro (1 punto). c) Transductores de proximidad. Tipos y principios de funcionamiento (0,5 puntos). Ejercicio 4.- Se desea bombear un disolvente orgánico a una velocidad de 20 m/s y una presión de 12 MPa. El diámetro de la conducción es de 1,5 cm. Se pide: a) Calcular el caudal que circula por la tubería en m3/s y en L /min (1 punto). b) Calcular la potencia absorbida por la bomba, suponiendo un rendimiento del 80 % (1 punto). c) Explicar la diferencia entre régimen laminar y régimen turbulento (0,5 puntos).



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Opción A Ejercicio 1 a) Expresión correcta de la fórmula 0,20 puntos. Cálculo de la cantidad relativa de ferrita 0,40 puntos. Cálculo de la cantidad relativa de cementita 0,40 puntos. b) Expresión correcta de las fórmulas 0,20 puntos. Cálculo de la cantidad relativa de ferrita 0,40 puntos. Cálculo de la cantidad relativa de perlita 0,40 puntos. c) Por cada diferencia 0,20 puntos, hasta el total de 0,5.

Ejercicio 2 a) Por la expresión correcta de la fórmula del rendimiento el 40%, por el cálculo del mismo hasta el 60%. b) Por el planteamiento correcto del apartado hasta el 40%, por el cálculo del caudal con unidades de forma correcta hasta el 60%. c) Por el concepto de rendimiento hasta el 50%, por el razonamiento de inferioridad a la unidad del rendimiento hasta el 50%.

Ejercicio 3 a) Escoger los grupos óptimos aplicando Karnaugh hasta 0,50 puntos y obtener la función simplificada hasta 0,50 puntos. b) Elegir las puertas de forma simplificada hasta 0,50 puntos. Conexiones e implementar el circuito hasta 0,50 puntos. c) Se valorará la exposición del concepto que se pide de acuerdo con la puntuación máxima del apartado.

Ejercicio 4 a) 1 punto: 50% por cada velocidad calculada correctamente b) 1 punto por la determinación correcta de la sección transversal c) Expresión de la potencia hasta 0,3 puntos y unidades hasta 0,2 puntos.



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Opción B Ejercicio 1

a) Dibuja de forma correcta y clara el diagrama: 0,5 puntos. Calcula de forma correcta y utilizando las unidades adecuadas la energía absorbida: 0,5 puntos b) Calcula la resiliencia, usando la fórmula específica y unidades adecuadas: 0,5 puntos. Explica de forma coherente y utiliza las ecuaciones, resolviéndolas matemáticamente hasta obtener el resultado: 0,5 puntos. c) Entiende perfectamente en que se basa esta clasificación, nombra los dos tipos, los desarrolla teóricamente y pone algún ejemplo: 0,5 puntos

Ejercicio 2

a) Explicación de la resolución del apartado, hasta 0,25. Exposición de las fórmulas, hasta 0,25. Cálculos y unidades correspondientes, hasta 0,5. b) Explicación de la resolución del apartado, hasta 0,25. Exposición de las fórmulas, hasta 0,25. Cálculos y unidades correspondientes, hasta 0,5 c) Explicación correcta, 0,5. Ejercicio 3 a) Tabla de verdad hasta 1 punto. b) Simplificación hasta 0,5 puntos y circuito hasta 0,5 puntos. c) Por enunciar los tres tipos hasta el 50% y por describir sus principios de funcionamiento hasta el 50%.

Ejercicio 4

La valoración de los apartados a y b es de 1 punto. La puntuación máxima se aplica cuando el resultado del cálculo y unidades aplicadas sean correctas. El planteamiento no correcto de las fórmulas implicadas puede reducir la nota hasta un 70%. El apartado c) se evalúa con 0.5 puntos si se define cada uno de los regímenes de circulación y se establece la fórmula del número de Reynolds e intervalos de aplicación para cada régimen.

opción a - facultad de ciencias sociales y jurídicas de...

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