Máquinas Primarias - 2021 1 - Exercício Escolar docx

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Universidade de Pernambuco – UPE 
Escola Politécnica de Pernambuco 
Coordenação de Engenharia Eletrotécnica 
Disciplina: Máquinas Primárias – Turma LA 
Professor: Alcides Codeceira Neto 
 
 
Período Letivo Remoto – 2021.1 
 
 
Exercício Escolar 
 
 
Instruções importantes a serem seguidas: 
 
• A resolução do Exercício Escolar deverá ser individual, sendo redigido manualmente. 
 
• Após a conclusão do Exercício Escolar, o aluno deverá transformar a sua resolução, do 
meio físico para arquivo eletrônico PDF. 
 
• De posse do arquivo eletrônico PDF, o aluno deverá então submetê-lo para correção, pelo 
Professor da disciplina, através do ambiente Google Classroom disponibilizado para a 
disciplina Máquinas Primárias. 
 
• O período para realização do Exercício Escolar será das 18h50 às 20h30 desta terça-feira 
28/12/2021, tendo o aluno até as 20h45 deste dia para submetê-lo através do ambiente 
Google Classroom. A partir das 20h45 deste dia, o Exercício Escolar não será aceito para 
correção pelo Professor da disciplina. 
 
• Quando da realização das questões do Exercício Escolar, o aluno deverá informar todos 
os valores a serem assumidos com relação a constantes e variáveis, desde que não 
tenham sido informados, e que estejam de acordo com o enunciado de cada questão. 
 
 
Questões: 
 
 
1) Vapor d’água é o fluido de trabalho de um Ciclo Rankine Ideal cuja potência líquida é igual 
a 25 MW. Sabe-se que o vapor d’água entra na turbina à pressão de 80 bar e à 
temperatura de 600 ℃, e expande-se para a pressão de 0,10 bar, na saída da turbina. 
Pede-se determinar: 
a) O fluxo de massa de água que circula no ciclo térmico, em kg/s; (1,0) 
b) A potência térmica de entrada, em kW; (1,5) 
c) A eficiência térmica do ciclo Rankine, em valores percentuais. (1,5) 
 
 
 
2) Uma localidade apresenta valores de velocidade do vento, medidos em um determinado 
mês do ano, coletados a uma altura de 200 metros, e apresentados na forma de 
distribuição de frequência, conforme a tabela abaixo. 
 
Distribuição de Frequência da Velocidade do Vento em um Determinado Mês 
 Velocidade (m/s) Horas no mês Horas acumuladas 
1 0 - 4 120 120 
2 4 - 8 150 270 
3 8 - 12 180 450 
4 12 - 16 130 580 
5 16 - 20 120 700 
6 20 - 24 20 720 
 
 
Deseja-se instalar um aerogerador nessa localidade, a essa altura de 200 metros, onde a 
densidade do ar é igual a 1,201651 kg/m3. Sabe-se que o rotor do aerogerador possui um 
diâmetro de 70 metros, e sua Curva de Potência aproximada é apresentada na tabela a seguir. 
 
Velocidade do Vento 
(m/s) 
Potência do Aerogerador 
(kW) 
0 - 4 5 
4 - 8 612 
8 - 12 1223 
12 - 16 2230 
16 - 20 2310 
20 - 24 0 
 
Pede-se determinar: 
a) A potência disponibilizada pelo vento, em kW; (2,0) 
b) A produção de energia do aerogerador no mês considerado, em kWh; (1,0) 
c) O fator de capacidade do aerogerador, em valores percentuais. (1,0) 
 
 
3) Quais os tipos de Usinas Hidrelétricas quanto à potência, quanto à sua altura de queda e 
quanto à sua função operacional? Justifique a sua resposta. (2,0)