Lista de Exercícios de Fontes alternativas de Energia (hidrelétricas)

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Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Aracruz 
Lista 1 - Fontes Alternativas de Energia 
Professor Tiago Reinan Barreto de Oliveira 
Turma 8º Período – Eng. Mecânica 
Valor 30,0 pontos Entrega 23/08/2021 
 
 
Nome: Vitor dos Santos Francisco 
 
1 Comente a afirmação de Richard Balzhiser.: “Energia não é um fim em si mesma.” 
(2,0Pts) 
R: Acredito que ele queria dizer que a energia em si não nos serve de nada, mas si 
suas transformações e seus efeitos no meio em que estamos. 
2 Cite 3 fatores afetam o consumo de energia mundial. (1,5Pts) 
R: Cada vez mais equipamentos são movidos por energia elétrica, a crescente 
necessidade de se aumentar a conversão de energia primárias em energia elétrica 
e o próprio aumento populacional no mundo. 
3 Por que o a taxa anual de crescimento de consumo de energia é maior em países 
em desenvolvimentos quando comparada a países desenvolvido? (2,0Pts) 
R: Porque o país que já se encontra desenvolvido, muitas vezes alcançou seus 
picos consumo de energia, devido a isso não há um grande crescimento nessa 
taxa, enquanto os países no processo de desenvolvimento (aumento da 
industrialização e melhoria nas condições de vida) acabam por a cada ano 
necessitar de mais energia para manter esse crescimento, até que chegue no 
mesmo estado dos que já passaram por esse processo. 
4 Assinale V(verdadeiro) ou F(falso) e justifique as F. (3,0Pts) 
( V ) O consumo per capita de energia da humanidade vem aumentando ao 
longo do tempo. 
( V ) Chuva ácida, emissão de CO2, poluição de térmica, lixo radioativo são 
processos que podem estar presentes nas transformações energéticas. 
( F ) Em qualquer processo a energia não pode ser produzida mas apenas 
transformada, a única exceção ocorre no caso da fissão nuclear, processo que 
ocorre no sol. 
R: O que ocorre no sol é a fusão nuclear e não a fissão, e a energia também é 
transformada nesse processo, pois a massa que sobra dos núcleos atômicos que 
passam pela fusão é transformada em energia luminosa, assim podemos afirmar 
que a energia no sistema permanece constante, como prevê a primeira lei da 
termodinâmica. Sabemos que massa também é energia devido a equação clássica 
de Einstein onde E=mc² 
( F ) A taxa de crescimento populacional positiva não é um dos fatores do 
aumento do consumo de energia mundial. 
R: A taxa de crescimento populacional mundial é um dos principais fatores 
responsáveis pelo aumento de consumo de energia mundial. 
5 Quais são os dois principais tipos de usinas geradoras de energia elétrica na 
matriz elétrica brasileira? (2,0Pts) 
 
 
R: Usinas Hidrelétricas e Termoelétricas. 
6 Com relação ao Sistema Energético Brasileiro assinale V (Verdadeiro) ou F 
(Falso), justifique as falsas. (3,0Pts) 
a) ( F ) Possui dimensões continentais, porém apresenta deficiência de 
interligação pela ausência de longas linhas de transmissão. 
R: O sistema energético brasileiro possui sim longas linhas de transmissão que 
interliga de forma plena as regiões. 
b) ( V ) Apresenta diversidade hidrológica das bacias hidrográficas permitindo 
uma complementariedade entre as regiões. 
c) ( V ) Predominância de geração hidrelétrica com grande participação de 
usinas com capacidade de regularização, como por exemplo a UHE de Itaipu. 
d) ( V ) A energia gerada a partir da fissão nuclear é de origem mineral e é 
considerada como fonte não renovável. 
7 Do que se trata o Dilema do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) ? 
Explique. (3,0Pts) 
R: O dilema se refere a decidir quais usinas devem operar, de forma a garantir o 
suprimento de energia de hoje, sem comprometer a futura demanda. Assim, o 
ONS deve decidir entre quais e em que quantidade será ativadas as usinas 
hidrelétricas ou termoelétricas. 
8 Cite dois exemplos de usinas geradoras de energia elétrica que utilizam fontes 
renováveis de energia e dois que utilizam fontes não renováveis. (2,0Pts). 
R: Renováveis: Hidrelétricas e Geotérmica; 
Não renováveis: Usina Nuclear e termoelétricas com carvão mineral. 
9 Qual a definição adotada para os termos recursos renováveis e não renováveis? 
Quais são os maiores desafios encontrados para o uso das energias renováveis 
em geral? (2,0Pts) 
R: Recursos renováveis são aqueles que, normalmente, possuem uma rápida 
velocidade de renovação, ou seja, não se esgotam facilmente, já os recursos não 
renováveis são o contrário disso, a renovação delas é muito lenta se comparado 
com a escala que são usados. Um dos maiores desafio no uso de energias 
renováveis é o investimento necessário, principalmente na construção das 
estruturas necessárias para produção de energia elétrica, visto que, muitas das 
vezes a geração de energia renovável depende de condições climáticas dentre 
outros fatores externos, como chuvas para encher os reservatórios de agua, luz 
solar para os painéis solares e o vento na energia eólica. 
10 Descreva 4 vantagens e 4 desvantagens quanto ao uso de Usinas Hidrelétricas. 
(2,0Pts). 
R: Vantagens: ela é uma fonte não poluente e renovável; 
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Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Aracruz 
Lista 1 - Fontes Alternativas de Energia 
Professor Tiago Reinan Barreto de Oliveira 
Turma 8º Período – Eng. Mecânica 
Valor 30,0 pontos Entrega 23/08/2021 
 
 
Traz um certo armazenamento de agua que pode ser usado no consumo humano; 
Controle da vazão dos rios evitando problemas com enchentes e; 
Um baixo custo de produção. 
Desvantagens: Grandes áreas são alagadas, o que pode prejudicar moradores da 
região que tem que se mudar e a natureza local que muitas vezes não sobrevive 
ao alagamento; 
A submersão de matéria orgânica que produz gás metano; 
Os locais onde se é possível a construção dessas usinas tem ficado cada vez mais 
longe dos centros urbanos, que dificulta toda logística envolvida e; 
Possíveis rompimentos dessas barragens que devastam grandes áreas abaixo da 
usina. 
11 Cite 3 vantagens das PCHs em relação às UHE. (1,5Pts) 
R: elas não necessitam estocar tanta agua, ou seja, alagam uma área menor em 
comparação às UHE; 
São mais eficientes em períodos de seca; 
Várias PCH áreas de preservação permanente ao seu redor, tornando elas uma 
opção mais ecológica. 
12 Uma usina hidrelétrica fornece potência elétrica total de 1,4MWem 60Hz. Sabe-
se que essa usina opera com duas turbinas idênticas do tipo Pelton que possuem 
velocidade especifica de 60rpm. Cada turbina fornece uma potência de 1000cv 
no eixo e gira a 400rpm. Determine: a queda d’agua disponível na usina, a 
eficiência e o número de polos do gerador. Dado:1cv = 735W. (3Pts) 
 
 
 
 
13 Qual o tipo de turbina mais indicada para geração hidrelétrica nas situações 
abaixo: (3Pts) 
a) Queda H=60,8m, rotação n=85rpm, potência N= 429.880cv 
R: Francis 
b) Queda H=25,4m, rotação n=98rpm, potência N= 140.000cv 
R: Kaplan 
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Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Aracruz 
Lista 1 - Fontes Alternativas de Energia 
Professor Tiago Reinan Barreto de Oliveira 
Turma 8º Período – Eng. Mecânica 
Valor 30,0 pontos Entrega 23/08/2021 
 
 
c) Queda H=719,5m, rotação n=85rpm, potência N= 92.274cv 
R: Pelton 
 
Bons estudos!