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Q1090089 Meio Ambiente

Durante o processo de gestão ambiental de uma empresa, sempre deve ser buscado o uso racional dos recursos e a adoção de tecnologias que gerem resultado com a maior eficiência possível. Uma usina termelétrica, alimentada a carvão, utiliza 700 Mg de carvão por dia. O valor energético do carvão é de 30.000 kJ/kg.

Sabendo-se que essa usina produz 2,45 x 106 kWh de eletricidade por dia, qual a eficiência de geração de energia elétrica apresentada?

Dado

1 Mg = 1000 kg

1 kWh = 3,6 x 106 J

Alternativas

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Gabarito: C - 42%

Para resolver a questão proposta, é necessário compreender alguns conceitos-chave relacionados à eficiência energética e cálculos de conversão de unidades.

A eficiência de um processo de conversão de energia é determinada pela razão entre a energia útil produzida e a energia total consumida, expressa em percentual.

Primeiramente, vamos calcular a energia total consumida pela usina termelétrica em termos de joules (J).

1. Energia total consumida:

A usina utiliza 700 Mg de carvão por dia. Sabemos que:

1 Mg = 1000 kg

Portanto, 700 Mg = 700 x 1000 kg = 700.000 kg de carvão.

A energia contida no carvão é de 30.000 kJ/kg. Convertendo para joules:

30.000 kJ/kg = 30.000 x 103 J/kg = 30.000.000 J/kg.

Logo, a energia total consumida por dia é:

700.000 kg x 30.000.000 J/kg = 21 x 1012 J.

2. Energia produzida pela usina:

A usina produz 2,45 x 106 kWh de eletricidade por dia.

Sabemos que 1 kWh = 3,6 x 106 J.

Convertendo a produção de eletricidade para joules:

2,45 x 106 kWh x 3,6 x 106 J/kWh = 8,82 x 1012 J.

3. Cálculo da eficiência:

A eficiência é a razão entre a energia produzida e a energia consumida, multiplicada por 100 para obter o valor percentual:

Eficiência (%) = (Energia útil / Energia total consumida) x 100

Substituindo os valores encontrados:

Eficiência (%) = (8,82 x 1012 J / 21 x 1012 J) x 100 ≈ 42%

Portanto, a eficiência de geração de energia elétrica da usina é de 42%, o que corresponde à alternativa C.

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Gabarito Letra C.

42%

700Mg x 1000kg = 70000kg

70000kg/30000kj/kg = 21x10^9 kj

21x10^9 kj / 3600j = 5,83x10^6 kwh

2,45x10^6 / 5,83x10^6 = 42%

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