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Calcule a eficiência de uma usina de combustível fóssil que consome 380 toneladas métricas de carvão por hora para produzir trabalho útil à taxa de 750   M W . O calor de combustão do carvão (calor produzido pela queima do carvão) é 28   M J / K g .

Passo 1

Faala ae, beleza?

Então vamos lá, quanto poderíamos produzir com essa quantidade toda de carvão?

Se cada quilograma gera 28.10 6   J de calor, e temos 380   t o n e l a d a s por hora, quanto calor vai ser gerado:

Q = 380.10 3 28.10 6 = 1,064   .   10 13   J

Essa é a quantidade de calor gerada por hora!

Passo 2

Depois, o enunciado diz que o trabalho útil é produzido a uma potência de 750.10 6   W .

Como 1 Watt é igual a 1 joule por segundo, em 1 hora (3600 segundos), o trabalho útil produzido é:

W = 750.10 6 3600 = 2,7   .   10 12   J

Então a eficiência vai ser:

ϵ = W Q = 2,7.10 12 ( 1,064.10 13 ) = 0,2537

ϵ ≅ 0,25 = 25 %

Resposta

A eficiência é de 25 % .

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