Qual a massa de carvão antracite ( PCl=32 MJ / kg ) equivalente ao valor energético necessário para abastecer uma residência durante um mês, com consumo de 200 kWh , com eficiência global de conversão de energia térmica para elétrica de 80 % ?

Passo 1

O enunciado pede a massa de carvão antracite necessária para suprir um consumo de eletricidade de 200 kWh num mês, sabendo que a eficiência global de conversão térmica to elétrica é 80% e que o poder calorífico do carvão é 32 MJ/kg. Vamos (i) converter kWh em MJ, (ii) ajustar pela eficiência e (iii) usar a relação entre energia química e massa do combustível.

Passo 2

Converter o consumo elétrico de 200 kWh para MJ. Como 1 kWh = 3,6 MJ, temos
Ee<=c = 200 kWhtimes 3,6 MJkWh =720 MJ

Passo 3

Calcular a energia química necessária na usina antes da perda de eficiência. Com eficiência eta=80%=0,8,
Equímica =Ee<=ceta =720 MJ0,8 =900 MJ í

Passo 4

Determinar a massa de carvão que fornece 900 MJ se o poder calorífico é 32 MJ/kg:
m=EquímicaPCI =900 MJ32 MJ/kg approx28,1 kg í

Resposta

A massa de carvão antracite necessária é aproximadamente 28,1 kg.

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