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Questão 241 (2016.1) Durante a primeira fase do projeto de uma usina de geração de energia elétrica, os engenheiros da equipe de avaliação de impac...

Questão 241 (2016.1) Durante a primeira fase do projeto de uma usina de geração de energia elétrica, os engenheiros da equipe de avaliação de impactos ambientais procuram saber se esse projeto está de acordo com as normas ambientais. A nova planta estará localizada à beira de um rio, cuja temperatura média da água é de 25°C, e usará a sua água somente para refrigeração. O projeto pretende que a usina opere com 1,0 MW de potência elétrica e, em razão de restrições técnicas, o dobro dessa potência será dissipada por seu sistema de arrefecimento, na forma de calor. Para atender à resolução número 430, de 13 de maio de 2011, do Conselho Nacional do Meio Ambiente, com uma ampla margem de segurança, os engenheiros determinaram que a água só poderá ser devolvida ao rio com um aumento de temperatura de, no máximo, 3°C em relação à temperatura da água do rio captada pelo sistema de arrefecimento. Considere o calor específico da água igual a 4 kJ/(kg°C). Para atender essa determinação, o valor mínimo do fluxo de água, em kg/s, para a refrigeração da usina deve ser mais próximo de:

A) 42.
B) 84.
C) 167.
D) 250.
E) 500.

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Provas ENEM Física 2009-2018
109 pág.

Enem EE Colegio Modelo Luis Eduardo MagalhaesEE Colegio Modelo Luis Eduardo Magalhaes

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Vamos calcular o valor mínimo do fluxo de água necessário para a refrigeração da usina: A potência dissipada pelo sistema de arrefecimento é o dobro da potência elétrica da usina, ou seja, 2,0 MW. Sabemos que a potência dissipada é igual ao produto do fluxo de água, do calor específico da água e do aumento de temperatura: Potência dissipada = fluxo de água * calor específico da água * aumento de temperatura Substituindo os valores conhecidos: 2,0 MW = fluxo de água * 4 kJ/(kg°C) * 3°C Convertendo a potência para kW: 2,0 MW = 2000 kW Agora, podemos resolver a equação para encontrar o fluxo de água: 2000 kW = fluxo de água * 4 kJ/(kg°C) * 3°C 2000 kW = fluxo de água * 12 kJ/kg fluxo de água = 2000 kW / 12 kJ/kg fluxo de água = 166,67 kg/s Portanto, o valor mais próximo para o fluxo de água necessário para a refrigeração da usina é 167 kg/s, o que corresponde à alternativa C).

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