As situações e da figura apresentam uma caldeira que fornece vapor sob pressão a uma turbina, a fim de proporcionar a sua rotação. A turbina está ligada solidariamente ao Gerador por meio de seu eixo, que gera a energia elétrica . O vapor expelido é aproveitado para impulsionar as pás de um sistema de geração eólico, que são acopladas por meio de seu eixo ao Gerador , que gera a energia elétrica .

Determine:

a) a energia a ser fornecida pelo aquecedor à caldeira, em função de e , mantidas constantes, nas seguintes situações:

  • SITUAÇÃO 1:

As energias e são utilizadas para atender o consumidor final.

  • SITUAÇÃO 2:

Toda a energia elétrica é utilizada por um conversor eletrotérmico, mantendo com a mesma destinação da SITUAÇÃO 1.

b) o rendimento do sistema para as duas situações.

c) a potência térmica necessária a ser fornecida pelo aquecedor, a fim de permitir que um sistema de bombeamento eleve de água a uma altura de em horas, utilizando as energias e da SITUAÇÃO 1.

• rendimentos:
− caldeira: $40 \ \%$
− turbina: $60 \ \%$;
− gerador $1$: $70 \ \%$;
− das pás (gerador eólico): $30 \ \%$;
− gerador $2$: $50 \ \%$;
− conversor eletrotérmico: $50 \ \%$;
− sistema de bombeamento de água: $70 \ \%$;
• massa específica da água: $1 \ kg/\ell$;
• aceleração da gravidade: $10 \ m/s^2$.