A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura da questão anterior, é da ordem de 0,9, ou
seja, 90% da energia da água no início do processo se transforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná,
do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512 Milhões de Watt, e a barragem tem altura de
aproximadamente 120m. A vazão do rio Ji-Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de:
(A) 50
(B) 500
(C) 5.000
(D) 50.000
(E) 500.000
Soluções para a tarefa
A potência instalada da usina, ou seja, a potência útil, é de 5,12 . 10^8, então, teremos que descobrir sua potência total. O rendimento total é da ordem de 0,9. Aplique na fórmula do Rendimento, que é dado pela razão entre a potência útil e a potência total:
R = Pu/Pt
0,9 = 5,12.10^8/Pt
Pt = 5,69 . 10^6 Watts
Dados:
m = ?
g = 10 m/s²
h = 120 m
t = 1 segundo
Pt = 5,69 . 10^8
Pt = T/t
Pt = mgh/t
5,69 . 10^8 = m.10.120/1
1200m = 5,69.10^8
m = 5,69 . 10^8 / 1200
m = 474166 kg
A vazão é de 474166 kg de água por segundo, como a densidade da água é de 1 kg/l, a vazão do Rio Ji-Paraná é de 474166 L/s, que é da ordem de 5 . 10^5 ou de 500000 L/s
Alternativa E
Ao se considerar sobre eficiência usina hidrelétrica, a alternativa correta é a presente na LETRA E.
Principais detalhes sobre usina hidrelétrica
A usina hidrelétrica consiste, de maneira geral, em uma indústria na qual a energia hidráulica de um determinado fluxo de água é transformado em energia elétrica do tipo renovável.
Sobre o processo de funcionamento de uma usina do tipo hidroelétrica, conta com uma barragem ou dique transversal que vai interceptar o curso de água pretendido criando uma reserva. A partir deste armazenamento ocorrem etapas como as seguintes:
- Uso de canais e túneis de derivação que transportam a água para tanques de carregamento;
- Tubulações direcionam a água para equipamentos chamados de turbinas hidrelétricas pelo uso de válvulas de entrada e reguladores de fluxo;
- Água vai ativar as turbinas originando, assim, energia mecânica e sai por meio delas para um canal de descarga sendo devolvida para o fluxo original;
- Presença de gerador elétrico rotativo, conectado à turnina, que transforma a energia mecânica em energia elétrica que pode ser transmitida a longas distâncias.
Em relação à eficiência de usina hidrelétrica, a potência instalada é de 5,12 . 10^8 e o seu rendimento total é de 0,9 sendo preciso definir a potência total a partir da seguinte fórmula:
- R=Pu/Pt (Rendimento = Potência útil dividida pela potência total)
- 0,9 = 5,12.10^8/Pt
- Pt = 5,69 . 10^6 W
Como a vazão de água na usina hidrelétrica é medida em litros, ocorre a necessidade de definir a massa relacionada com a água relacionando com a potência total já identificada.
Neste caso, a fórmula utilizada consiste na relação entre potência total, massa, gravidade e altura bem como o tempo gasto com a seguinte delimitação:
- Pt=mgh/t
- 5,69 . 10^8 = m.10.120/1
- 1200m = 5,69.10^8
- m = 474166 kg
Portanto, ao considerar esse resultado a vazão de água é de 474166 kg por segundo e como a densidade da água é de 1 Kg/l é da ordem de
5 . 10^5 ou de 500000 L/s.
Para saber mais sobre usinas de energia elétrica: https://brainly.com.br/tarefa/24393048