Question

Questão 4

A produção de energia elétrica em usinas hidrelétricas ocorre pela transformação da energia potencial gravitacional, proveniente das quedas d’águas nas barragens, em trabalho capaz de movimentar as turbinas construídas abaixo das barragens. No entanto, a energia potencial disponível não é totalmente convertida em energia elétrica devido à segunda lei da termodinâmica e observa-se que o conceito de eficiência energética relaciona o potencial de produção (energia potencial gravitacional) com a energia efetivamente produzida (energia elétrica) pela equação a seguir, na qual EE é a energia elétrica produzida por unidade de tempo (Watts), EPG é a energia potencial gravitacional disponível por unidade de tempo (Watts) e η é a eficiência de conversão:

​EE = η . EPG

Uma cidade com população de 300 mil habitantes apresenta um consumo de energia elétrica médio de 20.000 watts por mês por habitante. Sabendo que a usina tem uma eficiência de conversão de 95% da energia potencial gravitacional em energia elétrica, qual deve ser a quantidade mínima disponível de energia potencial gravitacional por mês para atender a população sem faltar energia?

Answer 1

Os dados que temos do exercício são:

População = 300 mil habitantes

Consumo de EE por habitante = 20.000 Watts / mês

n = 95%

EE = n . EPG

Assim aplicamos na fórmula.

EE necessária = 20.000 watts * 300.000 hab

EE = 6.000.000.000 watts/mês

Então.

6.000.000.000 / 0,95 = EPG

EPG = 6,32.10^9 [watts/mês]

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