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O aproveitamento hidrelétrico depende da conversão da energia da água em energia mecânica por meio das turbinas hidráulicas. O desempenho desse processo pode ser avaliado pelo rendimento da turbina, que representa a relação entre a potência mecânica efetivamente disponível no eixo e a potência hidráulica fornecida pelo escoamento. A análise desses parâmetros é importante para verificar a eficiência energética do sistema e a adequação da turbina às condições operacionais da usina. A potência hidráulica pode ser calculada pela expressão: Ph¿ = ρ g H Q O rendimento da turbina pode ser determinado por: η = Pm/Ph Em que: Ph¿ = potência hidráulica (W) Pm ¿ = potência mecânica no eixo (W) ρ = densidade da água (kg/m³) g = aceleração da gravidade (m/s²) H = altura de queda disponível (m) Q = vazão (m³/s) Fonte: ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos: Fundamentos e Aplicações. 3. ed. Porto Alegre: AMGH, 2015. Uma turbina hidráulica instalada em uma usina hidrelétrica apresenta potência mecânica disponível no eixo de 3,528 MW. Sabe-se que a altura de queda disponível é de 80 m e que a vazão do rio é igual a 18.000 m³/h. Considere a densidade da água igual a 1000 kg/m³ e a aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s². Com base nas informações apresentadas, assinale a alternativa que indica corretamente o rendimento dessa turbina hidráulica: A) O rendimento da turbina hidráulica é igual a 90%. B) O rendimento da turbina hidráulica é igual a 111,1%. C) O rendimento da turbina hidráulica é igual a 75%. D) O rendimento da turbina hidráulica é igual a 7,5%. E) O rendimento da turbina hidráulica é igual a 0,75%.
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inglessonbarc

há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Vamos calcular o rendimento da turbina hidráulica passo a passo. Dados: - Potência mecânica no eixo (Pm) = 3,528 MW = 3.528.000 W - Altura de queda (H) = 80 m - Vazão (Q) = 18.000 m³/h - Densidade da água (ρ) = 1000 kg/m³ - Aceleração da gravidade (g) = 9,8 m/s² Passo 1: Converter a vazão para m³/s Q = 18.000 m³/h ÷ 3600 s/h = 5 m³/s Passo 2: Calcular a potência hidráulica (Ph) Ph = ρ × g × H × Q Ph = 1000 × 9,8 × 80 × 5 = 3.920.000 W = 3,92 MW Passo 3: Calcular o rendimento (η) η = Pm / Ph = 3.528.000 / 3.920.000 ≈ 0,9 = 90% Resposta correta: A) O rendimento da turbina hidráulica é igual a 90%.

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