Mecânica II · Episódio 6
A queda de 118 metros que acende o Brasil
Conservação em escala e potência hidráulica
O caso

- barragem de 196 m · lago de 1.350
- 20 turbinas · queda de 118 m · 700 MW cada
- total: 14.000 MW, ou 14 GW
- cerca de 90 bilhões de kWh/ano · recorde 103,1 (2016) · nada queimado
O caso

- barragem de 196 m · lago de 1.350
- 20 turbinas · queda de 118 m · 700 MW cada
- total: 14.000 MW, ou 14 GW
- cerca de 90 bilhões de kWh/ano · recorde 103,1 (2016) · nada queimado
O caso

- barragem de 196 m · lago de 1.350
- 20 turbinas · queda de 118 m · 700 MW cada
- total: 14.000 MW, ou 14 GW
- cerca de 90 bilhões de kWh/ano · recorde 103,1 (2016) · nada queimado
O caso

- barragem de 196 m · lago de 1.350
- 20 turbinas · queda de 118 m · 700 MW cada
- total: 14.000 MW, ou 14 GW
- cerca de 90 bilhões de kWh/ano · recorde 103,1 (2016) · nada queimado
Pergunta do episódio
Como uma queda d'água vira 700 MW numa única turbina?
Conceito 1 — Energia de um metro cúbico

- um metro cúbico de água:
- zero: nível da água na saída · queda é a diferença
- por kg é pouco → o segredo é kg por segundo
Exemplo resolvido — uma tonelada no alto
Um metro cúbico de água, 118 m acima da saída ()
Exemplo resolvido — uma tonelada no alto
Um metro cúbico de água, 118 m acima da saída ()
Exemplo resolvido — uma tonelada no alto
Um metro cúbico de água, 118 m acima da saída ()
Conceito 2 — Vazão

- : volume por segundo, em
- massa por segundo: · água:
- uma turbina: cerca de 700 , ou 700 t por segundo
Conceito 2 — Vazão

- : volume por segundo, em
- massa por segundo: · água:
- uma turbina: cerca de 700 , ou 700 t por segundo
Conceito 2 — Vazão

- : volume por segundo, em
- massa por segundo: · água:
- uma turbina: cerca de 700 , ou 700 t por segundo
Exemplo resolvido — de litros a quilos
Um conduto pequeno leva 500 L/s de água
Exemplo resolvido — de litros a quilos
Um conduto pequeno leva 500 L/s de água
Exemplo resolvido — de litros a quilos
Um conduto pequeno leva 500 L/s de água
Conceito 3 — Potência hidráulica

- no SI → watts
- é a por segundo:
- potência da água, antes das perdas
Exemplo resolvido — uma turbina
Vazão de 700 · queda de 118 m
- em megawatts: 826 MW
Exemplo resolvido — uma turbina
Vazão de 700 · queda de 118 m
- em megawatts: 826 MW
Exemplo resolvido — uma turbina
Vazão de 700 · queda de 118 m
- em megawatts: 826 MW
Conceito 4 — Rendimento

- perdas: atrito nos mancais, na água, nos enrolamentos → calor
- usina: de 85 a 90% · motor de carro: cerca de 30%
- placa de 700 MW:
Conceito 4 — Rendimento

- perdas: atrito nos mancais, na água, nos enrolamentos → calor
- usina: de 85 a 90% · motor de carro: cerca de 30%
- placa de 700 MW:
Conceito 4 — Rendimento

- perdas: atrito nos mancais, na água, nos enrolamentos → calor
- usina: de 85 a 90% · motor de carro: cerca de 30%
- placa de 700 MW:
Exemplo resolvido — pequena central

Queda de 20 m · vazão de 10 · rendimento de 80%
- cerca de 290 chuveiros de 5.500 W
Exemplo resolvido — pequena central

Queda de 20 m · vazão de 10 · rendimento de 80%
- cerca de 290 chuveiros de 5.500 W
Exemplo resolvido — pequena central

Queda de 20 m · vazão de 10 · rendimento de 80%
- cerca de 290 chuveiros de 5.500 W
Conceito 5 — Energia do ano

- MW é potência · MWh, GWh, TWh são energia
- plena carga o ano todo: teto
- seca e manutenção → o real fica abaixo
Conceito 5 — Energia do ano

- MW é potência · MWh, GWh, TWh são energia
- plena carga o ano todo: teto
- seca e manutenção → o real fica abaixo
Conceito 5 — Energia do ano

- MW é potência · MWh, GWh, TWh são energia
- plena carga o ano todo: teto
- seca e manutenção → o real fica abaixo
Exemplo resolvido — o teto
14 GW a plena carga por 8.760 h · recorde de 103,1 TWh
- 122.640 GWh: cerca de 123 TWh
Exemplo resolvido — o teto
14 GW a plena carga por 8.760 h · recorde de 103,1 TWh
- 122.640 GWh: cerca de 123 TWh
Exemplo resolvido — o teto
14 GW a plena carga por 8.760 h · recorde de 103,1 TWh
- 122.640 GWh: cerca de 123 TWh
Conceito 6 — A energia veio do Sol

- Sol evapora → vapor sobe → chuva nas terras altas
- a foi paga na subida do vapor
- hidrelétrica: solar em escala de rio
Conceito 6 — A energia veio do Sol

- Sol evapora → vapor sobe → chuva nas terras altas
- a foi paga na subida do vapor
- hidrelétrica: solar em escala de rio
Conceito 6 — A energia veio do Sol

- Sol evapora → vapor sobe → chuva nas terras altas
- a foi paga na subida do vapor
- hidrelétrica: solar em escala de rio
Exemplo resolvido — chuva no alto
1 mm de chuva sobre 1 , 118 m acima da saída
- cerca de 328 kWh
Exemplo resolvido — chuva no alto
1 mm de chuva sobre 1 , 118 m acima da saída
- cerca de 328 kWh
Exemplo resolvido — chuva no alto
1 mm de chuva sobre 1 , 118 m acima da saída
- cerca de 328 kWh
Radar ENEM

- ✗ sem rendimento: 500 MW em vez de 450 MW
- ✗ mega trocado por quilo: 450 kW
- ✗ vazão em litros direto na fórmula
- ✗ MW tratado como energia
- ✓ cadeia: potencial → cinética → rotação → elétrica (+ calor)
Radar ENEM

- ✗ sem rendimento: 500 MW em vez de 450 MW
- ✗ mega trocado por quilo: 450 kW
- ✗ vazão em litros direto na fórmula
- ✗ MW tratado como energia
- ✓ cadeia: potencial → cinética → rotação → elétrica (+ calor)
Radar ENEM

- ✗ sem rendimento: 500 MW em vez de 450 MW
- ✗ mega trocado por quilo: 450 kW
- ✗ vazão em litros direto na fórmula
- ✗ MW tratado como energia
- ✓ cadeia: potencial → cinética → rotação → elétrica (+ calor)
Radar ENEM

- ✗ sem rendimento: 500 MW em vez de 450 MW
- ✗ mega trocado por quilo: 450 kW
- ✗ vazão em litros direto na fórmula
- ✗ MW tratado como energia
- ✓ cadeia: potencial → cinética → rotação → elétrica (+ calor)
Radar ENEM

- ✗ sem rendimento: 500 MW em vez de 450 MW
- ✗ mega trocado por quilo: 450 kW
- ✗ vazão em litros direto na fórmula
- ✗ MW tratado como energia
- ✓ cadeia: potencial → cinética → rotação → elétrica (+ calor)
Resumo em cinco peças

- 1 kg a 118 m: 1.180 J
- leva 826 a 700 MW
- potência vezes tempo: energia; teto
- quem subiu a água: Sol
Resumo em cinco peças

- 1 kg a 118 m: 1.180 J
- leva 826 a 700 MW
- potência vezes tempo: energia; teto
- quem subiu a água: Sol
Resumo em cinco peças

- 1 kg a 118 m: 1.180 J
- leva 826 a 700 MW
- potência vezes tempo: energia; teto
- quem subiu a água: Sol
Resumo em cinco peças

- 1 kg a 118 m: 1.180 J
- leva 826 a 700 MW
- potência vezes tempo: energia; teto
- quem subiu a água: Sol
Resumo em cinco peças

- 1 kg a 118 m: 1.180 J
- leva 826 a 700 MW
- potência vezes tempo: energia; teto
- quem subiu a água: Sol
Treine no jogo

QR do jogo → https://professorcanario.com.br/m2/c6/lista
Canarinho · lista do Episódio 6
Depois da aula: o combo deste episódio
Livro da minissérie

Com QR em cada capítulo, que leva ao vídeo e à lista daquele tema.

