Uma usina hidrelétrica utiliza a queda de água de uma altura de 20 metros com uma vazão de 1 m3 por segundo. O rendimento dessa usina é considerado de 80%. Sendo assim podemos afirmar que a potência útil gerada é de:
Dados: densidade da água = 1,0. 103 kg/m3, aceleração da gravidade = 10 m/s2
Dados: densidade da água = 1,0. 103 kg/m3, aceleração da gravidade = 10 m/s2
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre potência gerada por uma usina hidrelétrica. A gente vai trabalhar com conceitos de física relacionados à energia da água em movimento. Precisamos usar a fórmula da potência hidrelétrica, que leva em conta a densidade da água, a gravidade, a altura da queda, a vazão e o rendimento da usina.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as informações que a gente tem:
- Altura da queda (h): 20 metros
- Vazão (Q): 1 metro cúbico por segundo (m³/s)
- Densidade da água (ρ):
kg/m³ - Aceleração da gravidade (g): 10 m/s²
- Rendimento (η): 80% ou 0,8
Passo 3
A fórmula para calcular a potência hidráulica é:
Onde:
-
é a potência útil gerada. -
é a densidade da água. -
é a aceleração da gravidade. -
é a altura da queda. -
é a vazão. -
é o rendimento da usina.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Agora, vamos calcular passo a passo:
Resposta
A potência útil gerada pela usina hidrelétrica é de 160.000 Watts ou 160 kW.