Enunciado

Um método de atender à demanda extra de energia elétrica nos períodos de pico é bombear água de um grande corpo d’água (como um lago) para um reservatório mais elevado quando a demanda é baixa, e gerar eletricidade quando a demanda é alta deixando que essa água escoe e acione uma turbina (ou seja, converta a energia elétrica em energia potencial e depois novamente em energia elétrica). Considerando uma capacidade de armazenamento de energia de 5 × 1 0 6 k W h , determine a quantidade mínima de água que precisa ser armazenada a uma elevação média de 75 m (em relação ao nível do solo).

Passo 1

Assumimos que a evaporação da água é desprezível.

A exergia ou potencial de trabalho da água é a energia potencial:

E x e r g i a = P E = m g h

Então,

m = P E g h = 5 × 1 0 6 9,8 × 75 3600 s 1 h 1000 m 2 / s 2 1 k W s / k g = 2,45 × 1 0 10 k g

Resposta

m = P E g h = 5 × 1 0 6 9,8 × 75 3600 s 1 h 1000 m 2 / s 2 1 k W s / k g = 2,45 × 1 0 10 k g

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um cilindro rígido com 50L nitrogênio está equipado com uma válvula de segurança ajustada em 1.200k P a . Inicialmente, esse cilindro contém nitrogênio a 1.200k P a e 20° C . Calor e então transferido
Considere uma garrafa rígida de 12L evacuada e exposta a atmosfera a 100k P a e 1 7° C . Em um processo, uma válvula no gargalo da garrafa e aberta e o ar atmosférico escoa para dentro da garrafa. O a
Um tanque de volume constante contem 20k g de nitrogênio a 1.000K , e um dispositivo mantido a uma pressão constante contem 10k g de argônio a 300K . Uma máquina térmica colocada entre o tanque e o di
Uma tonelada de água liquida a 65° C e colocada em uma sala bem isolada e bem vedada de 3m ×4m×7m que está inicialmente a 16° C e 100k P a . Considerando calores específicos constantes para o ar e a á
Um tanque rígido bem isolado de 100L está inicialmente preenchido com nitrogênio a 1.000k P a e 20° C . Uma válvula e então aberta, e metade da massa do nitrogênio escapa. Determine a mudança no conte