Conforme ilustrado na figura P.6.183, água a montante de uma barragem entra em uma tubulação de alimentação a uma pressão de 24 psia (165,5 kPa) e uma velocidade de 5 ft/s (1,5 m/s), escoando através de um conjunto gerador-turbina hidráulica e sendo descarregada em um ponto 200 ft (61,0 m) abaixo da admissão a 19 psia (131 kPa), 45 ft/s (13,7 m/s) e um volume específico de 0,01602 ft³/lb (0,0001 m³/kg). O diâmetro do tubo de saída é 5 ft (1,5 m) e a aceleração da gravidade local é 32,2 ft/s² (9,8 m/s²). Utilizando o valor de 8,5 centavos por kW.h para a eletricidade gerada, determine o valor da potência produzida, em $/dia, para a operação em regime permanente e na ausência de irreversibilidades.
Passo 1
Faaaala galera!!! Tudo beleza? Vamos fazer mais uma questão?
Vamos começar organizando organizando algumas hipóteses para prosseguirmos com os cálculos:
1 – O volume de controle escolhido inclui o sistema gerador-turbina, uma entrada de água e uma saída de água.
2 – O processo ocorre em regime permanente e sem irreversibilidades.
3 – A água é tratada como um fluido incompressível com constante.
Vamos organizar também os dados fornecidos!
Agora vamos para os cálculos!
Passo 2
Como não temos a presença de irreversibilidades, podemos usar a Eq. 6.51a!
Opa! Temos tudo dessa equação menos uma coisinha! A vazão massica! Você lembra qual a fórmula?
Substituindo os dados, temos:
Que beleza hein? Agora já podemos achar o trabalho!
Passo 3
Para o trabalho vamos substituir todos os dados na equação:
Que passando para kW, temos:
Bacana, agora vamos ver o preço por dia disso!
Passo 4
Temos que cada kWh custa R$0,085
Então para o preço total do dia temos:
Beeeem caro né? Mas por aqui é só isso! Vamos para a próxima questão