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 (\(10\text{ m/s}^2\)) e a densidade da água (\(1\text{ 000 kg/m}^3\)). 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?
1. Calcular a potência teórica por unidade geradora.
Fórmula: \[ P_{teorica} = \frac{m \cdot g \cdot h}{\Delta t} = \mu \cdot Q \cdot g \cdot h \]
Substituindo: \(\mu = 1000\text{ kg/m}^3\), \(Q = 690\text{ m}^3/s\), \(g = 10\text{ m/s}^2\), \(h = 118,4\text{ m}\): \[ P_{teorica} = 1000 \cdot 690 \cdot 10 \cdot 118,4 = 816\,960\,000\text{ W} = 816,96\text{ MW} \]
2. Potência instalada por unidade geradora:
\[ P_{instalada} = \frac{14\,000\text{ MW}}{20} = 700\text{ MW} \]3. Potência não aproveitada:
\[ P_{nao\ aproveitada} = 816,96\text{ MW} - 700\text{ MW} = 116,96\text{ MW} \]Conclusão: Alternativa (C).