Uma fazenda queima 1.500 kg de bagaço de cana com valor calorífico de
em uma caldeira com eficiência de
. Quantos kWh de energia útil foram gerados?
Passo 1
O que o enunciado dá e o que pede:
- Massa de bagaço queimada:
. - Poder calorífico (valor calorífico):
. - Eficiência da caldeira:
. - Pergunta: quantos
de energia útil foram gerados?
Passo 2
Entendendo e calculando a energia química total contida no bagaço (antes da eficiência).
O poder calorífico indica a energia liberada por unidade de massa quando o combustível é queimado, portanto a energia total liberada é
O poder calorífico indica a energia liberada por unidade de massa quando o combustível é queimado, portanto a energia total liberada é
Substituindo os dados:
Passo 3
Entendendo eficiência e calculando a energia útil em kJ.
A eficiência significa a fração da energia total que é efetivamente aproveitada como energia útil. Em forma decimal,
. Então
A eficiência
Substituindo:
Passo 4
Converter energia de
para
.
A relação de conversão é
A relação de conversão é
Logo, para passar de
para
divide-se por
:
Passo 5
Checagem rápida de consistência (interpretação por unidade de massa).
Energia útil por kg:
Energia útil por kg:
Convertendo para
:
Multiplicando essa energia por
obtém-se exatamente a mesma energia total útil em
calculada no passo anterior, o que confirma a coerência dos cálculos.