Question

Durante a primeira fase do projeto de uma usina de gera - ção de energia elétrica, os engenheiros da equipe de avaliação de impactos ambientais procuram saber se esse projeto esta de acordo com as normas ambientais. A nova planta estará localizada a beira de um rio, cuja tem - peratura média da água é de 25°C, e usará a sua água somente para refrigeração. 0 projeto pretende que a usina opere com 1,0 MW de potência elétrica e, em razão de restrições técnicas, o dobro dessa potência será dissipada por seu sistema de arrefecimento, na forma de calor. Para atender a resolução número 430, de 13 de maio de 2011, do Conselho Nacional do Meio Ambiente, com uma ampla margem de segurança, os engenheiros determina - ram que a água só poderá ser devolvida ao rio com um aumento de temperatura de, no máximo, 3°C em relação à temperatura da água do rio captada pelo sistema de arrefecimento. Considere o calor específico da água igual a 4 kJ/(kg°C).
Para atender essa determinação, o valor mínimo do fluxo de água, em kg/s, para a refrigeração da usina deve ser mais próximo de

a) 42.
b) 84.
c) 167.
d) 250.
e) 500.

Answer 1

A potência (Pot) de refrigeração é o dobro da potência elétrica (1,0 MW) e vale 2,0 MW (2,0 . 10⁶ W). Para Δt = 1,0s, vem:
Pot = Q/ΔtQ = Pot . ΔtmcΔθ = Pot . Δtm = Pot .Δt/cΔθ(kg)m = 2,0 . 10⁶ . 1,0 / 4,0 . 10³ . 3,0 (kg)m = 20 . 10⁵/12 . 10³ (kg)
m ≈ 166,6kg

O valor mínimo do fluxo de água para a refrigeração da usina deve ser mais próximo de 167kg/s.

Answer 2

Resposta: C) 167

Explicação: Primeiro, vamos selecionar os dados:

Ti= 25°c Tf= 28°c P= 2 MW e C= 4 KJ/kg°c

Usaremos a formula da potência: P= Q/∆T

Assim...

2 . 10^6 = Q/1 (observe q o 1 foi usado pois ele quer a cada segundo)

Logo... Q= 2 . 10^6

Portanto, substituiremos os valores em Q = m.c.∆t°

2.10^6 = m. 4.10³ . (28-25)

m = 166,666...

Ou

m = 167 kg necessários a cada segundo!

Obs.: O calor específico ficou elevado a 10³ pois refere-se às KJ (10³ J)

Espero que tenha entendido! Abraço :D