Um comunicado afirma que uma microcentraleira com queda h = 5,0 m e vazão Q = 0,50 m^3/s fornece potência…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um comunicado afirma que uma microcentraleira com queda h = 5,0 m e vazão Q = 0,50 m^3/s fornece potência elétrica contínua P_el = 50 kW. Usando ? = 1000 kg/m^3, g = 10 m/s^2 e fórmula P_hid = ?·g·Q·h·? (P em W, ? eficiência adimensional), avalie a plausibilidade da afirmação assumindo eficiência típica ? = 0,70. Justifique numericamente e discuta fatores que podem reduzir a potência real.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo teórico: P_hid = ?·g·Q·h·? = 1000 kg/m^3·10 m/s^2·0,50 m^3/s·5,0 m·0,70 = 17 500 W = 17,5 kW. A afirmação de 50 kW não é plausível com esses parâmetros; a potência teórica disponível é ˜17,5 kW. Fatores que reduzem ainda mais a potência elétrica extraída: perdas hidráulicas na adução (atrito, turbulência), eficiência da turbina e gerador inferior a 0,70, variação sazonal da vazão Q, e perdas elétricas na transmissão. Ao comunicar resultados, indicar incertezas, suposições (valor de ?) e comparar potência líquida medida com a estimativa teórica; se o comunicado não explicitar Q, h e eficiência, a afirmação é incompleta e deve ser questionada.
Explicação
O cálculo da potência hidráulica utilizando os dados fornecidos resulta em um valor significativamente inferior ao afirmado, o que indica que a alegação de 50 kW não é realista. Além disso, fatores como perdas hidráulicas, eficiência do sistema e variações na vazão podem reduzir ainda mais a potência elétrica disponível. Portanto, a análise crítica dos dados e a consideração das incertezas são essenciais para validar a informação apresentada.
Raio-X da questão
potência hidráulica
avaliacao
potência hidráulica · fórmula da energia
Revisar a fórmula da potência hidráulica e fatores que afetam a eficiência.
O aluno pode confundir a eficiência da microcentraleira com a potência total, não considerando que a potência real é menor devido a perdas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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