68 Calcule a eficiência de uma usina de combustível fóssil que consome 380 toneladas métricas de carvão por hora para produzir trabalho útil à taxa de 750 MW . O calor de combustão do carvão (o calor produzido pela queima do carvão) é
.
Passo 1
O enunciado apresenta uma usina térmica que queima carvão à razão de 380 toneladas métricas por hora, cujo poder calorífico é de 28 MJ/kg, e entrega trabalho útil a uma taxa de 750 MW. O conteúdo é eficiência de uma máquina térmica definida como a razão entre a potência de saída (trabalho útil) e a potência de entrada (fluxo de calor do combustível). Para resolver, vamos:
- Converter a vazão mássica de carvão para kg/s.
- Calcular o fluxo de calor fornecido
. - Usar
.
Passo 2
A vazão de massa de carvão é
Como cada quilograma de carvão libera
, o fluxo de calor de entrada é
Passo 3
A potência útil fornecida pela usina é
Logo, a eficiência térmica é
Passo 4
Interpretando,
significa que 25,4 % da energia química do carvão é convertida em trabalho útil; o restante é perdido principalmente como calor rejeitado.
Resposta
A eficiência da usina é aproximadamente
.