Física III ⇒ EBMSP(2022.1) questão 25- Termoelétrica Tópico resolvido

[Rory]

Com a crise hídrica no Brasil em 2021, há maior demanda de produção de energia elétrica em usinas termelétricas. Um exemplo é a usina de Itaqui, no Maranhão, que produz energia a uma taxa de 360MW, a partir da queima de carvão mineral. O consequente aquecimento vaporiza água e o vapor, em alta pressão, move as pás da turbina do gerador.
Considere que na caldeira da usina há água pura, ao nível do mar, a 100ºC, e que o calor de vaporização da água vale 2,25kJ/g. Se apenas 50% da energia necessária para vaporizar a água, a partir das condições mencionadas, é convertida em energia elétrica, a massa de água vaporizada em 2,25 minutos é de:

A) 3,6 toneladas.
B) 7,2 toneladas.
C) 21,6 toneladas.
D) 43,2 toneladas.
E) 64,8 toneladas.

Resposta

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Gabarito: B

[Daleth]

Amigo, eu acho que talvez o gabarito esteja com erro
Mas eu posso ter errado tbm, então só observa se o gabarito contém erro

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Calcular a energia necessária:

[tex3]P=\frac{E}{\Delta T}[/tex3]
Lembrar que 360MW = 360 . 10^6 W e que 2,25 minutos = 135 segundos

[tex3]360.10^6W=\frac{E}{135s}[/tex3]
[tex3]E=360.10^6.135J[/tex3]
[tex3]E=48600.10^6J[/tex3]

Calcular agora a massa de água
Para isso usar o calor de vaporização:

[tex3]Q=m.L[/tex3] -> L é o calor latente
Lembrar que 2,25kj/g é igual a 2250J/g

[tex3]48600.10^6=m.2250[/tex3]
[tex3]m=\frac{48600.10^6}{2250}=21,6.10^6gramas[/tex3]

Transformando em kg: [tex3]m=21,6.10^3kg[/tex3]
Transformando em toneladas: [tex3]m=21,6 T[/tex3]

Mas apenas 50% da energia da vaporização é utilizada para transformar em elétrica, portanto temos que dobrar a massa encontrada para poder corresponder a massa real utilizada da água

Logo, a massa evaporizada seria de [tex3]m=43,2T[/tex3]

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Como eu disse antes, posso ter errado algo
Mas creio que o gabarito tenha um erro
Qualquer coisa só falar