Calcule o rendimento de uma usina de combustível fóssil que consome 382 toneladas de carvão por hora para produzir trabalho útil à taxa de 755 MW . O calor de combustão do carvão é de
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre rendimento de uma usina de combustível fóssil. O enunciado nos diz que a usina consome 382 toneladas de carvão por hora para produzir um trabalho útil de 755 MW. Além disso, sabemos que o calor de combustão do carvão é de 28,0 MJ/kg. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular o rendimento energético, que basicamente compara a energia útil produzida com a energia total consumida.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as unidades para o mesmo sistema para facilitar os cálculos. Sabemos que 1 tonelada equivale a 1.000 kg. Então, vamos converter as 382 toneladas de carvão por hora para kg por hora:
Passo 3
Agora, vamos calcular a energia total fornecida pela queima do carvão por hora. Sabemos que o calor de combustão do carvão é de 28,0 MJ/kg. Para achar a energia total, multiplicamos a massa de carvão consumida pelo calor de combustão:
Passo 4
Em seguida, precisamos converter essa energia total para a mesma unidade da potência útil fornecida, que está em megawatts (MW). Sabemos que 1 MW é igual a 1 MJ/s. Como temos a energia por hora, vamos converter MJ/hora para MJ/s:
Passo 5
Agora que temos a energia total consumida pela usina em MW e a potência útil que ela produz, podemos calcular o rendimento. O rendimento é dado pela razão entre a potência útil e a potência total consumida, multiplicada por 100 para obter a porcentagem:
Resposta
O rendimento da usina é de aproximadamente 25,38%.