Enunciado

Potência elétrica deve ser gerada pela instalação de um conjunto gerador-turbina hidráulica em um local 160 m abaixo da superfície de um grande reservatório capaz de fornecer água a um fluxo constante de 3.500 kg/s. Determine o potencial para geração de potência.

Passo 1

Temos que o gerador-turbina está a 160 m da superfície de um reservatório de água, assim como mostra a figura

Vamos adotar o nível zero sendo o fundo do reservatório.

Passo 2

Como temos uma queda d’água, uma queda na altura que faz a água ter “força” para movimentar as pás da turbina, teremos a energia potencial agindo, assim, iremos calcular inicialmente a energia potencial que a água terá por unidade de massa. Assim, temos que

E P = g z

E P = 9,8   m / s 2 × 160   m = 1568   m 2 s 2 = 1568 J k g = 1,568 k J k g

Passo 3

Essa energia potencial vai ser transformada em trabalho, que será utilizado para movimentar as pás da turbina, consideremos que essa conversão será total.

Como estamos tratando com um fluxo mássico de água, teremos

W ˙ m á x = E ˙ m e c â n i c a = m ˙ E P = 3500   k g / s × 1,568   k J / k g = 5488 k J s = 5488   k W

Resposta

O potencial para geração de potência é de 5488 kW.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

As necessidades de energia elétrica de uma comunidade devem ser atendidas por turbinas eólicas com rotores de 20 m de diâmetro. As turbinas estão localizadas em um local onde o vento sopra de forma co
A energia solar armazenada em grandes corpos de água, chamada de libras solares, está sendo usada para gerar eletricidade. Considerando que tal planta de energia solar tem uma eficiência de 4% e uma p
Uma máquina térmica com uma eficiência de 40% rejeita 1.000 kJ/kg de calor. Qual a quantidade de calor que ela recebe?
Uma usina a vapor que queima carvão produz uma potência líquida de 300 MW com uma eficiência térmica global de 32%. A relação ar-combustível gravimétrica real na fornalha é então calculada, resultando
Em 2001, os Estados Unidos produziram 51% de sua eletricidade (do total de 1,878⋅ 10 12k W h ) a partir de usinas movidas a carvão. Considerando um valor de 34% para a eficiência térmica média, determ