Um local avaliado para uma estação eólica tem ventos estáveis de velocidade de
. Determine a energia do vento: a) por unidade de massa, b) para uma massa de 10 kg de ar e c) para um fluxo de massa de
de ar.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a energia cinética do vento em três situações: por unidade de massa, para uma massa fixa de 10 kg e para um fluxo de massa de 1154 kg/s. Vamos usar o conteúdo de energia cinética, cuja expressão por massa é dada por metade do quadrado da velocidade.
Passo 2
A energia cinética específica (isto é, por unidade de massa) é calculada por
Substituindo a velocidade
obtemos
Passo 3
Para uma massa de
, a energia cinética total é
Passo 4
Para um fluxo de massa de
, a energia por segundo (potência) é
Resposta
a) 36,125 J/kg
b) 361,25 J
c) 41688,25 W
b) 361,25 J
c) 41688,25 W