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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 11

11- As turbinas hidráulicas estão localizadas abaixo do nível da superfície livre dos reservatórios de água. Como estes equipamentos produzem trabalho? Que termos da primeira lei são importantes na modelagem destes equipamentos?

Passo 1

Duas imagens são importantes para o entendimento dessa questão:

Essa

E essa:

O princípio de uma hidrelétrica é simples, de um lado temos um reservatório de água em um ponto alto, no outro um rio em um nível mais baixo, abre-se a comporta e água passa pela hélice do motor por conta da própria pressão da coluna de água, então temos a seguinte transformação de energia:

m o v i m e n t o   d a   á g u a   p e l a   a l t a   p r e s s ã o   n o   l a d o   m a i o r

→   e n e r g i a   c i n é t i c a   d a   á g u a   q u e   p a s s a   p e l o   m o t o r

→   e n e r g i a   e l é t r i c a   c r i a d a   p e l o   g i r o   d o   m o t o r

E assim a água vai para o rio com uma certa velocidade (bem menor que na entrada da porta) e também com bem menos pressão.

Imagine que cada saída de uma hidrelétrica tem um motor que retira muito da velocidade inicial da água e própria descida da água vai tirando a pressão da mesma

Resposta

Explicação do passo 1

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