Uma usina aproveita uma vazão de 20 kg/s de água com queda útil de 10 m. Considere g = 10 m/s², rendimento da…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma usina aproveita uma vazão de 20 kg/s de água com queda útil de 10 m. Considere g = 10 m/s², rendimento da turbina 70% e perdas de transmissão 5%. a) Calcule a potência elétrica entregue à rede. b) Analise as transformações de energia e a conservação de massa no processo. c) Proponha duas medidas para mitigar impactos ambientais locais.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
a) Potência potencial P_p = m?·g·h = 20 kg/s · 10 m/s² · 10 m = 2000 W. Potência elétrica P_el = P_p · 0,70 · (1-0,05) = 2000 · 0,70 · 0,95 = 1330 W. b) Massa: vazão de água (20 kg/s) é conservada no escoamento, salvo retenções/evaporação; energia: potencial ? cinética ? mecânica (turbina) ? elétrica, com perdas dissipadas como calor e ruído. c) Medidas: manter vazão ecológica e passagens para fauna aquática; manejo de sedimentos e recuperação de áreas ribeirinhas (reflorestamento, monitoramento da qualidade da água).
Explicação
Os cálculos realizados utilizam as fórmulas adequadas para determinar a potência elétrica, considerando o rendimento da turbina e as perdas de transmissão. A análise das transformações de energia e conservação de massa demonstra a relação entre as diferentes formas de energia envolvidas no processo. As medidas propostas para mitigar impactos ambientais são relevantes para a sustentabilidade da usina e preservação do ecossistema local.
Raio-X da questão
potência elétrica e conservação de energia
avaliacao
potência elétrica · conservação de energia
Revisar os conceitos de potência elétrica e transformações de energia em sistemas hidráulicos.
O aluno pode confundir a potência elétrica com a potência hidráulica, não considerando o rendimento da turbina e as perdas de transmissão.
educacao_ambiental
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma turbina hidráulica recebe um fluxo de água com massa por segundo ? = 1000 kg/s que desce de uma barragem com…
- Analise as transformações e conservações de energia em uma pequena usina hidrelétrica: água com vazão Q = 5,00 m³/s cai…
- Uma turbina recebe água com vazão de massa ? = 50 kg/s que cai de h = 20 m. Considere g = 10 m/s² e eficiência ? = 0,80…
- Considere uma microcentrale que conduz 0,5 m³/s de água por uma queda útil de 8 m. Descreva as transformações de energia…
- Um gerador acionado por queda d’água fornece potência elétrica de 5,0 kW durante 10 minutos para uma comunidade. A…
- Considere uma microcentrál hidrelétrica com vazão de 500 kg/s e queda útil de 10 m. Explique como aplicar conservação de…
Todas as questões de Transformações e Conservações em Sistemas
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog