Uma turbina hidráulica com
de eficiência opera com carga de 40 m . Qual a potência de saída da turbina se a vazão em massa for de
? (Resposta: 69,85 kW)
Passo 1
Vamos resolver um problema sobre potência de uma turbina hidráulica. A matéria envolvida é energia e eficiência de máquinas. Precisamos calcular a potência de saída da turbina sabendo a eficiência dela, a carga (altura da queda d’água) e a vazão em massa.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula que relaciona esses valores. A potência de saída $ P $ de uma turbina hidráulica pode ser calculada pela fórmula:
Onde:
- $ \eta $ é a eficiência da turbina (em decimal),
- $ \dot{m} $ é a vazão em massa (kg/s),
- $ g $ é a aceleração da gravidade (
), - $ h $ é a carga ou altura da queda d’água (m).
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores fornecidos na fórmula:
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Vamos calcular passo a passo:
Convertendo para kilowatts:
Resposta
A potência de saída da turbina é aproximadamente 69,85 kW.