Int Engenharia - Semana 2 - Gabarito

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FOLHA III – GABARITO DAS QUESTÕES 
 
Questão 1 - Cálculo da necessidade de energia: 
700 pessoas com um consumo individual de 230 000 kcal/dia (dado obtido na Figura 12, 
página 29, o dado da Figura 5 está errado, será atualizado na próxima versão do livro). 
700 x 230.000 = 161.000.000 kcal/dia. 
Cálculo da potência necessária: 
(161.000.000 kcal/dia x 4.000 J/kcal) / (86.400 s/dia) = 7.453.703,70 Watts 
Cálculo da potência gerada pela queda: 
P = d·Q·g·h·η 
P = 1.000 x 7 x 9,81 x 80 x 0,95 
P = 5.218.920 Watts 
A potência gerada não atende ao consumo necessário de energia. 
Número de pessoas atendidas: 
N = (5.218.920 x 86.400) / (4.000 x 230.000) = 490,12 pessoas 
Cálculo da altura necessária: 
h = 7.453.703,70 / (1000 x 7 x 9,81 x 0,95) = 114,25 metros 
 
Questão 2 - Cálculo da necessidade de energia: 
500 pessoas com um consumo individual de 230.000 kcal (dado obtido na Figura 12, página 
29) 
500 x 230.000 = 115.000.000 kcal/dia 
Cálculo da potência necessária: 
(115.000.000 kcal/dia x 4.000 J/kcal) / (86.400 s/dia) = 5.324.074,07 Watts 
Cálculo da potência gerada pela queda: 
A vazão em m³ por segundo passa a ser: 
Q = (900m³/min)/60 = 15 m³/s 
A potência hidráulica calculada com base na Energia Cinética (vista na pílula de 
aprendizagem), será utilizada Ec pois os dados já são da água em movimento (possui velocidade) 
𝑃 =
𝐸𝑐
∆𝑡
=
𝑚 ∗ 𝑣2
2
∆𝑡
; 𝑚 = 𝑑 ∗ 𝑉 → 𝑃 = 
𝑑 ∗ 𝑉 ∗ 𝑣2
2 ∗ ∆𝑡
; 𝑄 = 
𝑉
Δ𝑡
→ 𝑃 =
𝑑 ∗ 𝑄 ∗ 𝑣²
2
 
P = d·Q·v² / 2 
P = 1.000 x 15 x 22² /2 
P = 3.630.000 Watts 
A potência gerada não atende ao consumo necessário de energia. 
Número de pessoas atendidas: 
N = (3.630.000 x 86.400) / (4.000 x 230 000) = 340,9 pessoas 
 
Questão 3 - Considerando os dados fornecidos pelo recurso: 
P = 400x106 W 
 
 
g = 9,8 m/s² 
ET = 0,96 
EG = 0,92 
h = 120 metros 
Substituindo na equação apresentada: Vazão = P/(ET·EG·g·h) 
400.106 / (0,96 x 0,92 x 9,8 x 120) = 0,385118 106 kg/s = 3,9x105 kg/s 
A vazão de escoamento necessária é de 3,9x105 kg/s. 
 
 
Questão 4 
Segundo dados da Eletrobrás Centrais Elétricas Brasileiras, são algumas das vantagens do 
uso de energia hidrelétrica no Brasil: Uso de fontes renováveis de energia, uma vez que a água é 
considerada como uma fonte renovável. Viabilidade do uso de outras fontes renováveis, de modo 
que a flexibilidade e a capacidade de armazenamento das usinas são meios eficientes para dar 
suporte ao uso de outras modalidades de energia renovável, como é o caso da eólica e solar. Não 
poluição do ar, já que as hidrelétricas não produzem poluentes para lançar na atmosfera, nem 
subprodutos tóxicos em suas atividades. 
Supostamente as usinas hidrelétricas auxiliam no combate às mudanças climáticas, já que 
os reservatórios teriam capacidade de absorção de gases do efeito estufa. Os reservatórios 
coletam água das chuvas, considerada potável, a qual pode ser também utilizada para consumo 
humano, bem como para irrigação em lavouras, dentre outras funções. A energia elétrica é 
considerada como uma fonte energética de baixo custo, sendo que este é revertido ao consumidor 
final. As hidrelétricas trazem além da eletricidade, o desenvolvimento em relação às 
infraestruturas, impulsionando a construção de estradas e comércios, melhorando a vida das 
comunidades. A energia hidrelétrica é considera limpa e barata, e não corre o risco de 
esgotamento, sendo que as hidrelétricas possuem uma ampla vida útil. As hidrelétricas são 
consideradas como meios pelos quais é possível se alcançar o desenvolvimento sustentável. 
Quanto às desvantagens podemos destacar: Expropriações de comunidades, já que em 
muitas ocasiões as áreas nas quais são instaladas as usinas já eram anteriormente ocupadas por 
comunidades indígenas ou tradicionais. Desmatamento, perda do equilíbrio do ecossistema, já 
que as áreas onde as hidrelétricas são construídas são amplas e, consequentemente, ocorre uma 
perda em relação às plantas existentes na região. Quando há um desmatamento, pode haver 
também um desequilíbrio em relação aos ecossistemas locais. A vida aquática é profundamente 
afetada pela construção de hidrelétricas, havendo perdas de espécies de peixes. Mudança do 
clima local, uma vez que o reservatório concentra uma ampla quantidade de água, aumentando a 
transpiração nos locais onde as hidrelétricas estão instaladas. Assim, podem ser alterados os 
regimes de chuvas na região, bem como a temperatura.