Águas passadas não movem moinho. As rodas-d’água são dispositivos ancestrais, utilizados desde a antiguidade até os dias de hoje, sobretudo nos mei...

Águas passadas não movem moinho. As rodas-d’água são dispositivos ancestrais, utilizados desde a antiguidade até os dias de hoje, sobretudo nos meios rurais. A despeito de seu aspecto bucólico e rudimentar, esses equipamentos, altamente ecológicos, são capazes de aproveitar a energia mecânica da água para diversos fins, como o acionamento de moinhos e bombas hidráulicas. Com rodas-d’água, cogita-se até mesmo a produção de energia elétrica em pequena escala. Considere uma roda-d’água que é movida por uma vazão de 300,0 L de água por segundo (densidade da água a 1,0 kg/L), que é captada praticamente em repouso em uma fonte situada 4,0 m acima do dispositivo. O líquido dirige-se ao equipamento pela ação das forças gravitacionais (aceleração da gravidade local igual a 10,0 m/s2), sem perdas de energia, e a roda-d’água aciona, por sua vez, um gerador elétrico que vai ser utilizado exclusivamente para aquecer água com rendimento de 20%. Considerando-se o calor específico sensível da água igual a kJ/kg 8C, pergunta-se: a) Qual a potência hídrica recebida pela roda-d’água? b) Qual o intervalo de tempo gasto pelo sistema para aquecer 100,8 L de água de 20,0 8C a 70 8C?