Sobre o tema
A usina hidrelétrica de Itaipu, uma das maiores do mundo, é um exemplo clássico de conversão de energia potencial gravitacional da água em eletricidade. O cálculo da potência teórica envolve densidade, vazão, altura e gravidade, aplicando a fórmula P = ρ g Q * h. A eficiência real é menor devido a perdas mecânicas e elétricas. Questões sobre esse tema avaliam a compreensão dos princípios físicos e a capacidade de realizar cálculos com unidades, exigindo atenção à conversão entre watts e megawatts e à diferença entre potência teórica e instalada.
Tópicos relacionados
- Potência hidrelétrica teórica
- Conversão de unidades (W para MW)
- Eficiência de usinas hidrelétricas
- Energia potencial gravitacional da água
- Fatores que afetam a geração de energia
Enunciado
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 m³/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/s²) e a densidade da água (1 000 kg/m³). 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?
Alternativas
- A)
1,18
- B)
116,96
- C)
816,96
- D)
13 183,04
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Perguntas frequentes
Como se calcula a potência teórica de uma usina hidrelétrica?
A potência teórica é dada por P = ρ g Q * h, onde ρ é a densidade da água (1000 kg/m³), g é a aceleração da gravidade (≈10 m/s²), Q é a vazão em m³/s e h é a altura de queda em metros. O resultado é em watts.
O que significa 'potência não aproveitada'?
É a diferença entre a potência teórica máxima que poderia ser gerada e a potência instalada (nominal) da usina, refletindo perdas como atrito, turbulência e ineficiência dos equipamentos.
Por que a potência instalada é menor que a teórica?
Devido a perdas inevitáveis no processo de conversão de energia, como perdas hidráulicas, mecânicas e elétricas, além de limitações operacionais e de projeto.