GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA-3

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GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Atividade 3: Unidade de Estudo 4
1* Dadas as amplas aplicações de eletricidade em todo o mundo, melhorar a eficiência das usinas termelétricas seria uma forma eficaz de reduzir o consumo total de energia e proteger o meio ambiente. Assim, melhorar a eficiência da geração de energia térmica sempre foi um tema central da indústria de geração de energia. 
 
Nesse contexto, assinale a alternativa correta que apresenta a eficiência geral de uma usina termelétrica.
R: Eficiência do ciclo regenerativo.
2* A melhor definição para uma turbina a vapor que se poderia dar é a conversão da energia térmica do vapor em trabalho mecânico, que é feito em um eixo de saída giratório. É uma espécie de máquina com motor térmico. Variando de pequeno a grande porte, as turbinas são feitas em uma ampla gama de capacidades de energia.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta a respeito do tipo das turbinas a vapor modernas.
R: Turbinas de reação e impulso.
3* A turbina a vapor é uma turbina em que a energia potencial do vapor aquecido e comprimido produzido em um dispositivo especial, do gerador de vapor ou vapor de origem natural — por exemplo, de nascentes geotérmicas —, é convertida em energia cinética (quando o vapor se expande pelas pás da turbina em cascata) e, em seguida, em trabalho mecânico no eixo rotativo da turbina.
 
Pensando nesse contexto, assinale a alternativa a seguir que apresenta o que ocorre com o vapor quando ele se expande na turbina.
R: Seu volume específico aumenta.
4* O uso da energia térmica é uma das principais e mais antigas formas de produzir eletricidade, denominado pela expressão “geração térmica”. Em uma usina termelétrica ou central termelétrica, a energia térmica é convertida em energia cinética, que é convertida em energia mecânica e, esta, por sua vez, é convertida em energia elétrica. 
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta a respeito das pressões de vapor geralmente utilizadas em usinas termelétricas.
R: 110 kg/cm² a 170 kg/cm².
5* Entre os três determinantes da eficiência térmica de uma usina (temperatura inicial, pressão inicial e pressão de exaustão), a pressão de exaustão desempenha um papel fundamental na determinação da eficiência total. A eficiência térmica real de uma usina térmica moderna, geralmente, varia entre 35% e 49%.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa a seguir que apresenta a resposta correta a respeito da eficiência de uma usina térmica.
R: Melhora com o uso de altas pressões de vapor.
6* O ciclo de Rankine é um ciclo termodinâmico no qual o calor é convertido em energia mecânica. Ele foi desenvolvido pelo engenheiro e físico William Johnson Macquorn Rankine, no século XIX. O ciclo de Rankine é amplamente utilizado em usinas termelétricas e nucleares. É considerado o ciclo mais prático devido à condensação completa do vapor no condensador.
 
Considerando o excerto apresentado a respeito da geração térmica e do ciclo de Rankine, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O reaquecimento do vapor em estágio intermediário melhora a eficiência do ciclo de Rankine.
II. O uso de regeneração de vapor para aquecimento de água de alimentação da caldeira piora a eficiência do ciclo de Rankine.
III. O uso de altas pressões melhora a eficiência do ciclo de Rankine.
IV. O uso de altas pressões piora a eficiência do ciclo de Rankine.
 
Está correto o que se afirma em:
R: I e III, apenas.
7* Um economizador de caldeira diz respeito a um dispositivo mecânico destinado a reduzir o consumo de energia ou executar uma função útil, como o pré-aquecimento de um fluido. Um economizador de caldeira é, essencialmente, um trocador de calor que torna um sistema mais eficiente em termos de energia.
 
Considerando o excerto apresentado a respeito das usinas termelétricas e o economizador para caldeira, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O economizador para caldeira tem como função principal aquecer a água que entra com excesso de vapor.
II. O economizador para caldeira tem como função principal aquecer o combustível pulverizado pelos gases de escape.
III. O economizador para caldeira tem como função principal aquecer o ar de entrada pelos gases de exaustão.
IV. O economizador para caldeira tem como função principal aquecer a água que entra pelos gases de escape.
 
Está correto o que se afirma em:
R: IV, apenas.
8* As usinas termelétricas precisam consumir um pouco da própria energia para manter o seu funcionamento. Esse consumo é chamado “consumo auxiliar” (Auxiliary Power Consumption ou APC). Geralmente, o APC, em termos de kW e percentual, já deve ser definido no projeto da usina e depende, por exemplo, do combustível que alimenta a usina, como carvão, gás, óleo, dentre outros.
 
Sendo assim, assinale a alternativa correta que corresponde ao consumo auxiliar das usinas termelétricas.
R: 8% a 10%.
9* O ciclo de Rankine ou ciclo de vapor de Rankine é o processo amplamente utilizado por usinas de energia, como usinas movidas a carvão ou reatores nucleares. Nesse mecanismo, um combustível é utilizado para produzir calor dentro de uma caldeira, convertendo água em vapor, que, então, expande-se por meio de uma turbina, produzindo trabalho útil.
 
Pensando nesse contexto, assinale a alternativa correta a respeito da eficiência de Rankine em uma usina termelétrica.
R: Melhora no inverno em comparação ao verão.
10* O processo ou ciclo de Rankine foi desenvolvido em 1859 pelo engenheiro escocês William J. M. Rankine. Trata-se de um ciclo termodinâmico que converte calor em energia mecânica, a qual geralmente é transformada em eletricidade por geração elétrica. A eficiência do ciclo de Rankine é limitada pelo alto calor de vaporização do fluido.
 
Assim sendo, assinale a alternativa a seguir que apresenta a faixa de valores da eficiência do ciclo de Rankine para uma boa usina a vapor.
R: 35% a 45%.