Certa usina termelétrica alimentada por reação nuclear produz uma potência mecânica (usada para operar um gerador elétrico igual a 330   M W . Sua taxa de absorção de calor do reator é igual a 1300   M W . a) Qual é a eficiência térmica? b) Com que taxa o calor é rejeitado?

Passo 1

a) Podemos calcular a eficiência térmica da usina através da razão entre o trabalho que essa usina produz e o calor que é fornecido para ela:

e = W Q H

Mas o enunciado deu para a gente apenas a potência, que é o mesmo que a energia ou o calor por segundo. Vamos então multiplicar e dividir a equação de eficiência para podermos relacionar as grandezas de trabalho e calor com potencia:

e = W / t Q H / t  

Agora podemos substituir os valores dados na questão:

e = 330   M W 1300   M W = 0,25 = 25 %

Essa será a eficiência da usina.

Passo 2

b) O calor rejeitado pode ser calculado através da diferença entre o calor fornecido e o trabalho gerado pela usina:

Q C = Q H - W

Usando a mesma ideia de antes para relacionarmos energia e calor com potência:

Q C t = Q H t - W t

Ficamos com:

Q C t = 1300   M W - 330   M W = 970   M W

Que é a taxa de calor rejeitada.

Resposta

a   25 %

b   970   M W

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