Questão 3 (4 pontos): Em um navio plataforma (FPSO), energia elétrica necessita ser gerada e isto ocorre através de geradores a diesel. Calcule o consumo de diesel em L/min considerando a necessidade de geração de 1 MW (megawatt) de energia elétrica, eficiência do gerador
de
e poder calorífico do diesel de
.
Passo 1
O que o enunciado pede:
- Calcular o consumo de diesel em
necessário para gerar elétrico num gerador com eficiência .
Dados fornecidos:
- Potência elétrica exigida:
. - Eficiência do gerador:
(ou seja, ). - Poder calorífico do diesel:
.
Observações de unidades que vamos usar (extra importante para a prova):
-
. - Portanto
. - A potência térmica necessária será em
e o poder calorífico está em , então a divisão dará que depois convertemos para .
Passo 2
Entendendo o conceito e a fórmula principal:
- Eficiência
é a razão entre potência útil (saída elétrica) e potência fornecida pelo combustível (entrada térmica): . - Isolando a potência térmica de entrada:
Aqui:
-
é a potência elétrica requerida (em ou ). -
é a potência térmica que deve ser fornecida pelo diesel (em ).
Essa fórmula diz, em palavras: como o gerador converte só uma parte da energia do diesel em eletricidade, é preciso fornecer mais energia térmica do combustível do que a energia elétrica desejada, proporcional a.
Passo 3
Converter
para as mesmas unidades do poder calorífico e calcular
:
- Converter
para :
- Calcular a potência térmica necessária:
Explicando: precisamos de
por segundo vindos do diesel para obter
(isto é,
) de saída, porque só
vira eletricidade.
Passo 4
Converter a potência térmica em vazão volumétrica de combustível (
) usando o poder calorífico:
- Fórmula:
Substituindo os números:
Explicação: cada litro de diesel libera
; como precisamos de
por segundo, dividimos para saber quantos litros por segundo são necessários.
Passo 5
Converter de
para
(multiplicar por
):
Arredondando de forma prática (duas casas decimais):
.
Passo 6
Resumo prático (receita de prova):
- Passo A: transformar
em . - Passo B: usar
. - Passo C: dividir por
para obter . - Passo D: multiplicar por
para .
Dica: escreva unidades em cada linha para não errar conversões — isso salva em provas quando se está nervoso.