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?
Esta questão avalia o conceito de potência hidráulica e a capacidade de aplicar a fórmula de potência teórica de uma usina hidrelétrica.
A potência teórica de uma usina é dada por:
P_{teórica} = \rho \cdot g \cdot Q \cdot h
onde \rho = 1000 \, kg/m^3 é a densidade da água, g = 10 \, m/s^2 é a gravidade, Q = 690 \, m^3/s é a vazão nominal por unidade e h = 118{,}4 \, m é a altura de queda.
Calculando:
P_{teórica} = 1000 \times 10 \times 690 \times 118{,}4 = 816\,960\,000 \, W = 816{,}96 \, MW
A potência instalada por unidade geradora é:
P_{instalada} = \frac{14\,000 \, MW}{20} = 700 \, MW
Portanto, a potência não aproveitada por unidade é:
P_{não aproveitada} = 816{,}96 - 700 = \mathbf{116{,}96 \, MW}
Quem responde zero ignora as perdas inevitáveis em qualquer conversão de energia. Quem obtém 816,96 MW esquece de subtrair a potência instalada. O valor 13 183,04 MW corresponderia ao complemento para os 14 000 MW totais, confundindo o cálculo por unidade com o total da usina.
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