→ Uma queda d'água tem vazão de 400 m³/min, e a água Cai de uma altura de 30 m. Adote g=10m/s ² Considerando que a densidade da água é de FI 100 kg/m³, qual é a potência média que pode ser extraída dessa queda d'água?
Respostas
A potência média dessa queda d'água é de 200 kW.
Para responder à questão, precisamos saber sobre energia potencial e potência.
Energia potencial e potência
Energia potencial
A energia potencial gravitacional, que é o tipo de energia que a água tem logo antes de começar a queda, é uma propriedade de todo corpo que está em um campo gravitacional, como acontece aqui na terra. Ela é dada em Joules pela fórmula Ep = m*g*h, onde m é a massa do corpo, g a aceleração gravitacional e h a altura onde se encontra o objeto.
Potência
Já a potência, é definida como a quantidade de energia que é transformada em um certo período de tempo, e sua unidade é o Watt, definido como Joule por segundo.
Agora podemos resolver a questão. Primeiro, temos de calcular a energia potencial gravitacional total que a água que cai durante um minuto. Como sabemos que caem 400 m³, e cada m³ pesa 100 kg, por minuto caem 40000 quilos de água. Como g=10 e h=30, a energia total da água que cai em um minuto é de E = 40000*10*30 = 12000000 J. Como isso acontece em 60 segundos, para descobrir a potência que pode ser gerada, devemos dividir o resultado por 60. Assim encontramos P = 12000000/60 = 200000 W = 200 kW.
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