Foi proposta uma usina de força que empregasse o gradiente de temperatura no oceano. O sistema deve operar entre
(temperatura da água da superfície) e
(temperatura da água a uma profundidade de aproximadamente 1 km ). Se a potência útil fornecida pela usina é de 33 MW , quanto calor é absorvido por hora, em
? (Suponha que a usina é uma máquina de Carnot.)
Resposta:
Passo 1
O enunciado pede o calor absorvido por hora por uma usina que opera como máquina de Carnot entre a água da superfície a
e a água profunda a
, fornecendo potência útil de
. Para resolver, vamos:
- Converter as temperaturas para Kelvin.
- Calcular a eficiência de Carnot
. - Determinar o fluxo de calor absorvido por segundo
. - Calcular o calor total absorvido em 1 h e converter para GJ.
Passo 2
Converter as temperaturas em Kelvin:
A eficiência de Carnot é
Passo 3
O fluxo de calor absorvido por segundo é
ou seja
.
Passo 4
Em uma hora
, o calor total é
Convertendo para GJ
:
Resposta
O calor absorvido por hora é aproximadamente
.