Uma típica usina de energia termoelétrica queima 300 toneladas métricas de carvão mineral por hora para gerar 750 MW de eletricidade. Uma tonelada métrica equivale a 1000 kg. A densidade do carvão é 1500 kg/m3 , e seu calor latente de combustão vale 28 MJ/ kg. Suponha que todo o calor seja transferido do combustível para a caldeira e que todo o trabalho realizado para girar a turbina seja tTansforrnado em energia elétrica. a. Suponha que o carvão esteja empilhado em um recinto de 1 O m X 10 m. Que altura deve ter a pilha a fim de operar a usina por um dia? b. Qual é o rendimento térmico da usina?

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!

Vamo lá!

A usina deve ser tratada como uma máquina térmica.

Letra a:

A cada hora 300 toneladas métricas ou 3 × 10 5 k g de carvão é queimado. O volume de carvão é:

3 × 10 5 k g 1 h × m 3 1500 k g × 2.4 h = 4800 m 3

A altura da sala será de 48 m.

Passo 2

Letra b:

A eficiência térmica da usina é:

η = W f o r a Q H = 7.50 × 10 8 J s 3 × 10 5 k g 1 h × 28 × 10 6 J k g × 1 h 3600 s = 7.50 × 10 8 J 2.333 × 10 9 J = 0.32 = 32 %

Resposta

  1. 4800 m 3 . A altura da sala será de 48 m.
  2. 32 %
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