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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 177

A energia usada para comprimir ar nos Estados Unidos e estimada em mais de meio quatrilhao ( 0,5 × 10 15 ) de quilojoules por ano. Também se estima que são perdidos de 10 a 40 % do ar comprimido em vazamentos. Considerando que aproximadamente 20 % do ar comprimido seja perdido em vazamentos de ar e que o custo unitário da eletricidade e de U S $   0,07 / k W h , determine a quantidade e o custo da eletricidade desperdiçada por ano decorrentes desses vazamentos de ar.

Passo 1

Vamos lá! A questão nos afirma que a energia total utilizada para comprimir ar nos EUA é estimada em 0,5 × 10 15   k J por ano. Estima-se que cerca de 20 % do ar comprimido seja perdido por fugas de ar. A quantidade e o custo da electricidade desperdiçada por ano devido a fugas de ar deve ser determinada.

Podemos representar como,

Assumindo que, cerca de 20 % do ar comprimido é perdido por fugas de ar.

Passo 2

Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. Desse modo temos que a energia eléctrica e o dinheiro desperdiçado pelas fugas de ar são

E n e r g i a   d e s p e r d i ç a d a   =   E n e r g i a   c o n s u m i d a F r a ç ã o   d e s p e r d i ç a d a

= ( 0.5 × 10 15 k J ) ( 1   k W h / 3600   k J ) ( 0.20 )

= 27.78 × 10 9   k W h / a n o

D i n h e i r o   d e s p e r d i ç a d o   =   E n e r g i a   d e s p e r d i ç a d a C u s t o   u n i t á r i o   d a   e n e r g i a

=   ( 27.78 × 109   k W h / a n o ) ( $ 0.07 / k W h )

= $ 1.945 × 10 9 / a n o

Portanto, as fugas de ar estão custando quase 2   b i l h õ e s   d e   d ó l a r e s por ano em custos de eletricidade. O meio ambiente também sofre com isso por causa da poluição associada à geração dessa quantidade de eletricidade.

Resposta

27.78 × 10 9   k W h / a n o

$ 1.945 × 10 9 / a n o

Ver Outros Exercícios desse livro