Question

considere uma unidade de uma usina hidrelétrica que utiliza uma queda-d'água de 5,0m de altura para gerar 20,0mw de potência elétrica.desprezando- se a resistência do ar, e admitindo-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s 2 e a densidade da água 1,0 . 10 3 kg/m 3 e que o rendimento da usina é de 100%, então a vazão da água na represa, em litros por minuto, é de

Answer 1

Através da energia potencial da água, encontraremos que a vazão da represa é de 400 m³/s.

Energia potencial gravitacional

A energia potencial gravitacional de um corpo de massa m é dada por:

Epot = m.g.h

Onde g é a aceleração da gravidade e h a distância do corpo em relação ao solo.

Massa de água

Se o rendimento da usina é 100%, toda a energia potencial da água será transformada em energia elétrica:

M . g . h = 20 MJ/s

M = 20 MJ/s / ( 10 . 5)

M = 0,4 Mkg/s

M = 400.000 kg/s

Vazão da represa

A vazão é definida como volume fornecido por tempo. Como sabemos a massa de água fornecida por tempo, basta fazer:

Z = V / t

Z = M/D / t

Z = 400.000 kg/s / 10³ kg/m³

Z = 400 m³/s

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