Questäo 10
Explique o processo de geraçao de energia eletrica errn uma usina termeletrica, detaihando a sequencia de transformaçös energeticas e os elementos principais envolvidos.

Passo 1

O enunciado pede para explicar como uma usina termelétrica converte energia química do combustível em energia elétrica, detalhando a sequência de transformações energéticas e os equipamentos principais. O conteúdo envolvido é o ciclo termodinâmico de conversão de energia (ciclo de Rankine) e os componentes típicos: caldeira, turbina, gerador, condensador e bomba.

Passo 2

Na caldeira acontece a primeira transformação: a energia química do combustível (carvão, gás ou óleo) é liberada por combustão na fornalha. Essa reação aquece a água, elevando sua temperatura até virar vapor a alta pressão. Aqui temos a conversão de energia química em energia térmica.

Passo 3

O vapor superaquecido sai da caldeira e entra na turbina. Ao expandir sobre as pás da turbina, o vapor transfere sua energia térmica e de pressão em trabalho mecânico de rotação do eixo. Essa etapa representa a conversão de energia térmica em energia mecânica.

Passo 4

O eixo da turbina está acoplado ao alternador (ou gerador síncrono). A rotação do eixo cria um campo magnético variável no estator, induzindo corrente elétrica nas bobinas. Assim ocorre a conversão de energia mecânica em energia elétrica.

Passo 5

Após passar pela turbina, o vapor perde pressão e temperatura e entra no condensador, onde é resfriado (por água de reposição ou torre de resfriamento) e retorna ao estado líquido. Em seguida, uma bomba de água envia esse líquido de volta à caldeira, fechando o ciclo. Esses equipamentos garantem a manutenção contínua do processo.

Resposta

A sequência de transformações e elementos principais em uma usina termelétrica é:
• Energia química (combustível) → energia térmica na caldeira;
• Energia térmica → energia mecânica na turbina;
• Energia mecânica → energia elétrica no gerador;
• Condensador e bomba completam o ciclo, resfriando o vapor e recirculando a água.

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