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Lição de casa da aula: Energia Hidroelétrica Physics

Nesta atividade, nós vamos praticar a descrever as vantagens e desvantagens de gerar eletricidade a partir de barragens hidrelétricas.

Q1:

Uma central hidroelétrica tem 28 turbinas, cada uma com uma potência máxima útil de 9 MW. As turbinas têm já várias décadas e precisam de ser substituídas por turbinas novas, que são mais eficientes e têm maior potência máxima útil. Se cada nova turbina tem uma potência máxima útil de 16 MW, quanto aumenta a potência máxima útil da central?

Q2:

A Barragem das Três Gargantas é uma barragem no Rio Yangtze na China. É a maior barragem hidroelétrica no mundo, com uma capacidade de 22‎ ‎500 MW.

O fator de capacidade de uma central de energia elétrica é a percentagem da potência que fornece à rede de eletricidade. O fator de capacidade da Barragem das Três Gargantas é de 45%. Qual é a sua potência útil?

Q3:

Uma represa hidrelétrica possui 24 turbinas idênticas. Se a potência máxima de 1 turbina for 18 MW, qual é a potência máxima de saída de toda a usina?

Q4:

Um lago por trás de uma barragem contém 15 km3 de água. A massa da água é de 1,5×10 kg. A altura média da água acima do rio à frente da barragem é de 60 m. Qual é a energia potencial gravítica armazenada no lago?

  • A45,1×10 J
  • B7,42×10 J
  • C90,3×10 J
  • D8,82×10 J
  • E96,3×10 J

Q5:

Qual das seguintes afirmações descreve corretamente as desvantagens da construção de uma represa hidrelétrica?

  1. Inundar o vale atrás da barragem submerge a vida vegetal que cresce lá. A vida das plantas morre e, à medida que apodrece embaixo d'água, libera grandes quantidades de metano e dióxido de carbono. Ambos os gases contribuem para o efeito estufa na atmosfera.
  2. As represas hidrelétricas demoram a responder às mudanças na demanda de eletricidade.
  3. As represas hidrelétricas são caras para serem construídas.
  4. Os custos de operação de uma usina hidrelétrica são altos.
  5. Uma grande quantidade de concreto é usada para construir represas hidrelétricas. A produção de concreto produz uma grande quantidade de dióxido de carbono que é liberado na atmosfera, contribuindo para a mudança climática.
  6. Inundar o vale atrás da represa pode levar à perda de habitat de algumas espécies de plantas e animais.
  • Ab, c, d
  • Ba, c, d, f
  • Ca, b, c, f
  • Dd, e, f
  • Ea, c, e, f

Q6:

Quais das seguintes afirmações descrevem corretamente as vantagens da construção de uma usina hidrelétrica?

  1. A construção de uma represa hidrelétrica não libera dióxido de carbono na atmosfera.
  2. Construir uma represa hidrelétrica não libera metano na atmosfera.
  3. Barragens hidrelétricas podem responder rapidamente a mudanças na demanda de energia.
  4. As represas hidrelétricas são muito baratas para construir.
  5. Os custos de operação de uma usina hidrelétrica são muito baixos.
  • Ac, e
  • Bb, c
  • Cc, d
  • Da, e
  • E d, e

Q7:

Que tipo de corrente elétrica produzem as turbinas de uma central hidroelétrica?

  • ACorrente pulsante
  • BCorrente contínua
  • CCorrente alternada
  • DCorrente alternada retificada

Q8:

Um lago atrás de uma barragem contém 1,2×10 m3 de água. A altura média de água acima do rio atrás da barragem tem 80 m.

Qual é a massa de água armazenada no lago? Utilize o valor de 1‎ ‎000 kg/m3 para a densidade da água.

  • A36×10 kg
  • B12×10 kg
  • C19×10 kg
  • D1,9×10 kg
  • E1,2×10 kg

Quanta energia potencial gravitacional está armazenada na água do lago? Apresente a resposta em joules.

  • A4,982×10 J
  • B79,8×10 J
  • C81,95×10 J
  • D23,9×10 J
  • E9,408×10 J

1,44% de água no lago passa pelas turbinas hidroelétricas da barragem. Se esta água passa pelas turbinas a uma taxa de 40 m3/s, quanto tempo levará esta quantidade de água a passar pela barragem? Apresente a resposta em dias.

Q9:

Preencha o espaço em branco: uma barragem hidroelétrica converte energia em energia .

  • Apotencial gravítica, elétrica
  • Bquímica, elétrica
  • Ccinética, química
  • Dquímica, cinética
  • Epotencial gravítica, química

Q10:

A Barragem Hoover é uma barragem de gravidade em arco de concreto do Rio Colorado na fronteira de Nevada e Arizona. A água do lago atrás da barragem é usada para mover turbinas hidrelétricas. As diferentes turbinas instaladas na estação de energia Hoover Dam estão listadas na tabela.

Potência de saída da turbina (MW)13012768,561,52,4
Número de turbinas instaladas132112

Qual é a capacidade total instalada da estação de energia Hoover Dam?

A estação de energia Hoover Dam tem um fator de capacidade de 23%. Se a estação de energia funcionar continuamente por um período de tempo, qual é a sua potência de saída real durante esse período? Dê sua resposta ao megawatt mais próximo.

Qual é a produção total de energia da Usina Hidrelétrica Hoover Dam ao longo de um ano? Use um valor de 365 para o número de dias em um ano. Dê sua resposta em terawatts-hora com 1 casa decimal.

Qual é a produção anual total de energia da Usina Hidrelétrica Hoover Dam em petajoules? Dê sua resposta com 1 casa decimal.um petajoule é igual a 10 J.

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