segunda-feira, 24 de julho de 2017

PUCMG - 2016 - Questão 28

   Usinas Hidrelétricas
   O princípio básico de funcionamento de uma usina hidrelétrica é o uso da energia potencial gravitacional da imensa massa de água acumulada em seus reservatórios para gerar energia elétrica.  Ao girarem, as turbinas acionam geradores que produzirão energia elétrica. No Brasil, as hidrelétricas são as principais responsáveis pela movimentação do parque industrial bem como pela luz que não nos deixa no escuro. Se bem que, em um passado recente, vivemos na sombra do apagão um período de racionamento provocado, entre outros motivos, pela falta de chuvas. Mas o que as chuvas têm a ver com eletricidade? É que, quando há um período grande de seca, os rios perdem volume e o nível (altura) do reservatório das usinas cai, diminuindo então a energia potencial gravitacional disponível. Assim, as turbinas giram mais lentamente e produzem menos energia elétrica. As usinas hidrelétricas são construídas em locais onde se pode melhor aproveitar as influências e os desníveis dos rios, que geralmente estão distantes dos centros consumidores aonde a energia chega através das linhas de transmissão, quando ocorrem perdas por efeito Joule. A hidrelétrica de Guri na Venezuela é a segunda maior do continente sul-americano, ficando atrás apenas da hidrelétrica de Itaipu Binacional. A altura entre a saída de água, e a superfície do lago é da ordem de 100 metros, e sua produção de energia elétrica é de aproximadamente 10.000 MW.
 A massa de água que passa pelas turbinas da hidrelétrica de Guri, a cada segundo, é aproximadamente de:
a) 1,0 x 107 kg
b) 2,0 x 108 kg
c) 5,0 x 105 kg
d) 1,0 x 108 kg 

Resolução:

É dada a potência da hidrelétrica que é de 10.000 MW (10.000.000.000 W), ou seja, 1010 W, e potência é dada por:

W é o trabalho realizado sobre a hélice e é equivalente (desprezando qualquer tipo de atrito) ao trabalho realizado pela força gravitacional para derrubar a água da altura de 100 metros, neste caso.
Assim, a energia é a energia potencial gravitacional,
Resposta: item (a)