Uma usina elétrica de 800 MW tem eficiência de 30 \%. Perde o calor residual em grandes torres de resfriamento. Aproximadamente quanto calor residual (em MJ) é descarregado na atmosfera por segundo?
a. 1900
b. 1200
c. 560
d. 800
e. 240

Passo 1

O enunciado diz que uma usina elétrica fornece 800\;\mathrm{MW} de potência elétrica com eficiência de 30\% e que o calor residual é descarregado na atmosfera. Isto é um problema de balanço de energia onde precisamos usar a definição de eficiência térmica para descobrir quanta potência térmica é rejeitada por segundo (em MJ).

Passo 2

A eficiência \eta é dada por
\eta = \frac{\text{potência útil (elétrica)}}{\text{potência térmica de entrada}}.êúéêé
Aqui temos \eta=0,30 e potência elétrica P_\mathrm{el}=800\;\mathrm{MW}. Logo a potência térmica de entrada é
\dot Q_\mathrm{in} = \frac{P_\mathrm{el}}{\eta} = \frac{800}{0,30}\;\mathrm{MW} = 2666{,}67\;\mathrm{MW}.

Passo 3

O calor residual (potência rejeitada) é a diferença entre o calor de entrada e o que virou eletricidade, ou seja
\dot Q_\mathrm{res} = \dot Q_\mathrm{in} - P_\mathrm{el} = 2666{,}67\;\mathrm{MW} - 800\;\mathrm{MW} = 1866{,}67\;\mathrm{MW}.

Passo 4

Como 1\;\mathrm{MW}=1\;\mathrm{MJ/s}, isso significa que a usina rejeita
1866{,}67\;\mathrm{MJ/s}
de calor residual. Aproximando, dá cerca de 1900\;\mathrm{MJ} por segundo.

Resposta

a. 1900

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