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Equipe: Edigard Neto Jânio carvalho Ribeiro Joao Vitor Souza Fernandes da Silva Joana Angélica Pereira Lima Michele Souza Freitas Mateus Sena Titu’s Souza Santos Mateus Santana Renan Ferreira Zaquel Silva Santos Turma: 3009 Professor: Adelson Brito Disciplina: Física Experimental II Usina Termoeletrica É uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica/eletricidade a partir da energia li- berada por qualquer produto que possa gerar calor, com bagaço de diversos tipos de plantas, restos de madeira, óleo combustível, óleo diesel, gás natural, urânio enriquecido e carvão natural. Assim como na energia hidrelétrica, em que um gerador, impulsionado pela água, gira, transformando a energia potencial em energia elétrica, nas termelétricas a fonte de calor aquece uma caldeira com água gerando vapor d'água em alta pressão, e o vapor move as pás da turbina do gerador Há vários tipos de usinas termelétricas, sendo que os processos de produção de energia são pratica- mente iguais porém com combustíveis diferentes. Alguns exemplos são: Usina a óleo; Usina a carvão; Usina nuclear; e Usina a gás: usa gás natural como o combustível para alimentar um turbina de gás. Porque os gases produzem uma alta temperatura atraves da queima, e são usados para produzir o vapor para mover uma segundo turbina, e esta por sua vez de vapor. Como a diferença da tempera- tura, que é produzida com a combustão dos gases liberados torna-se mais elevada do que uma turbina do gás e por vapor, portanto os rendimentos obtidos são superiores, da ordem de 55%. Apresentação do projeto Demonstrar o funcionamento de uma usina térmica convencional, vantagens e desvantagens agregadas na sua implantação. Usina convencional O carvão é aquecido numa câmara de combustão. Reage com o oxigênio. A reação libera CO², H²O e energia que será usada para produção de vapor e esse vapor por sua vez movimenta as pás de uma turbina. Projeto Mini Usina Térmica O projeto tem por finalidade demostrar de forma prática o funcionamento citado acima. Materiais: Lata de refrigerante Arame Recipiente de metal (lata de sardinha) Ventoinha Base de madeira Suporte metálico Giz Álcool Seringa Modelo Usina Térmica que será desenvolvida no experimento. Montagem Foi Feito um pequeno furo com agulha na lata de refrigerante para retirada do liquido em seguida foi feito uma base com uma haste metálica fixada na base de madeira para servi de suporte para a lata, essa foi fixada nesse suporte com arame, a ventoinha foi fixada com cola quente também na base de madeira, a lata de sardinha que continha o material de combustão (giz e álcool) que foi colocado abaixo da lata de refrigerante, com a seringa introduzimos água no compartimento. Fizemos o processo de combustão para geração de energia devido a pressão exercida. Experimento / Funcionamento O giz reage com o álcool e o O2 em uma reação de combustão, aquecendo a lata de refrigerante terá um pequeno furo e metade desta contendo água em seu interior. Irá provocar que no líquido ( no interior da lata ) ao ser aquecido terá um aumento de pressão, que fará sair um jato de vapor movendo assim o catavento. A reação de combustão, libera para o ambiente H2O e CO2 Reações Envolvidas 1º Sulfato de Cálcio ( giz ) reage com álcool na reação de combustão Ca SO4+ C2 H2 OH+ O2 → CO2 + H2O Vantagem: Os recursos da usina térmica se combinados a um gerador podem fornecer eletricidade a uma longa distância. Em comparação com usinas hidrelétricas, são mais rápidas para se construir, podendo assim suprir carências de energia de forma mais rápida; Podem ser instaladas em locais próximos às regiões de consumo, reduzindo o custo com torres e linhas de transmissão; São alternativas para países que não possuem outros tipos de fontes de energia. Desvantagem: Usina à carvão e óleo, tem grande emissão de dióxido de enxofre ( SO2 ) e de nitrogênio ( NO2 ) que associados causa a chuva ácida. Agravando o efeito estufa devido excesso de CO2. Outra desvantagem é que o custo final deste tipo energia é mais elevado do que a gerada em hidrelétricas, em função do preço dos combustíveis fósseis. Conclusão Conseguimos atingir o objetivo, verificar e demonstrar o funcionamento de uma usina térmica convencional, vantagens e desvantagens agregadas na sua implantação. O ciclos desenvolvido para geração termelétrica do nosso experimento foi: caldeira geradora de vapor. Observamos que o fluido que move a turbina é o vapor produzido numa caldeira de pressão. Uma caldeira vem a ser um equipamento composto de tubos d’água em todo o seu perímetro, formando o que se chama de parede d’água. No interior da caldeira, ladeada pelas paredes d’água, há a zona de combustão ou fornalha, onde o combustível queima e assim aquece a água no interior dos tubos da parede d’água. Este vapor é coletado no topo da caldeira, num equipamento chamado tambor e através de tubulações será conduzido até a turbina. O vapor sob alta pressão e temperatura se expandirá e movimentará as palhetas da turbina. Bibliografia •REIS, Lineu Bélico dos e SILVEIRA, Semida – Energia Elétrica para o Desenvolvimento Sustentável, Editora da Universidade de São Paulo(USP) 2000. - http://www.infoescola.com/fisica/usina-termoeletrica/
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