A usina de Itaipu é uma das maiores hidrelétricas do mundo em geração de energia. Com 20 unidades geradoras e 14.000 MW de potência total instalada, apresenta uma queda de 118,4 m e vazão nominal de $$690\, m^{3}/s$$ por unidade geradora. O cálculo da potência teórica leva em conta a altura da massa de água represada pela barragem, a gravidade local ($$10\, m/s^{2}$$) e a densidade da água ($$1.000\, kg/m^{3}$$). A diferença entre a potência teórica e a instalada é a potência não aproveitada.
Disponível em: www.itaipu.gov.br. Acesso em: 11 maio 2013 (adaptado).
Qual é a potência, em MW, não aproveitada em cada unidade geradora de Itaipu?
A) 0
B) 1,18
C) 116,96
D) 816,96
E) 13.183,04
Solução:
A potência tem unidade Watt, que também pode ser escrita por J/s, portanto temos que calcular a energia produzida por segundo. A energia de cada unidade geradora é a potencial:
\[E = m\cdot g\cdot h \longrightarrow E = d\cdot V\cdot g\cdot h \longrightarrow E = 1000\cdot 690\cdot 10\cdot 118,4 \longrightarrow E = 816,96\cdot 10^{6}\, J/s = 816,96\, MW\]
Neste caso já temos J/s pois o volume que usamos na verdade é vazão, que traz o volume de água por segundo.
Agora precisamos da potência instalada de cada unidade geradora:
\[Pot = \frac{14000}{20} = 700\, MW\]
Subtraindo uma da outra teremos: $$816,96 – 700 = 116,96\, MW$$.
Resposta: letra C.
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