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A geração de energia em termoelétricas envolve a conversão de energia térmica, obtida a partir da queima de combustíveis, em energia elétrica.
Assinale a alternativa que apresenta os principais componentes de uma termoelétrica convencional.
Rotor, estator, núcleo magnético e enrolamento.
Painéis solares, inversor, transformador e bateria.
Caldeira, turbina a vapor, gerador e condensador.
Pás de turbinas, gerador eólico, inversor e transformador.
A necessidade de acompanhamento operacional de uma usina termelétrica costuma exigir a medição de
pressão mecânica no enrolamento de excitação do gerador.
temperatura dos enrolamentos da armadura do gerador.
perdas no circuito de excitação do gerador.
perdas no circuito de armadura do gerador.
umidade no papel isolante dos mancais do eixo rotativo.
Avalie as afirmativas a seguir, relativas a aspectos variados da matriz energética brasileira, e assinale a correta.
As termelétricas são importantes para garantir estabilidade ao sistema elétrico, pela possibilidade de serem acionadas de forma mais imediata. O gás natural vem sendo cada vez mais utilizado para termelétricas e, embora seja um combustível fóssil, sua queima emite menos gases de efeito estufa que a queima de óleo e carvão e por isso ele representa um combustível de Transição Energética.
Embora a matriz elétrica brasileira tenha maior participação de energias renováveis e zero carbono que as matrizes mundiais, o setor energético é o principal responsável pelas emissões de gases de efeito estufa no País, principalmente pela geração de energia pelas termelétricas.
Apesar do setor de transportes no Brasil utilizar combustíveis fósseis, não é o principal responsável pelas emissões de gases de efeito estufa uma vez que utiliza largamente biocombustíveis (etanol e biodiesel), o que contribui para diminuição das emissões.
A energia nuclear não se configura como fonte para contribuir para a transição energética, uma vez que produz rejeitos radiativos que exigem descarte apropriado e isolado.
O aumento da eficiência energética significa otimizar processos para evitar o desperdício de energia e merece a atenção da sociedade como um todo. O uso eficiente da energia pode gerar economia, reduzir custos, mas não contribui para a transição energética.
A respeito do ciclo Brayton, ideal para geração térmica, assinale a afirmativa correta.
A expansão isentrópica ocorre na turbina.
O fornecimento de calor se dá a volume constante.
A rejeição de calor se dá de forma isentrópica.
A razão das linhas de pressões constantes é a taxa de compressão.
A execução de processos isotérmicos.
De acordo com o efeito da variação da pressão e temperatura no ciclo Rankine, é correto afirmar que:
o superaquecimento do vapor aumenta o rendimento do ciclo Rankine
quando o vapor é superaquecido, diminui o título do vapor na saída da turbina
o aumento da pressão na seção de descarga da turbina provoca um aumento no título do fluido que deixa a turbina
o vapor superaquecido não tem relação direta com o desempenho do ciclo Rankine, já que são fatores externos que não influenciam no processo
A respeito da operação das termelétricas, avalie as afirmativas a seguir.
I. A geração termelétrica complementa a geração hidrelétrica.
II. As termelétricas a gás natural podem atuar na solução complementar à expansão da geração por fontes renováveis intermitentes.
III. As termelétricas introduzem muitos reativos no sistema elétrico.
Está correto o que se apresenta em
I, apenas.
II, apenas.
III, apenas.
I e II, apenas.
II e III, apenas.
A respeito da geração termelétrica, avalie as afirmativas a seguir.
I. Uma planta de geração termelétrica a gás é concebida a partir de máquinas de combustão interna sem pistão, denominadas de turbinas a gás, que são concebidas termodinamicamente a partir do Ciclo Rankine.
II. As torres de resfriamento constituem um elemento típico dos sistemas de água de resfriamento de ciclo fechado de uma termelétrica a vapor, e sua função é reduzir a temperatura da água de circulação.
III. Nas termelétricas a Ciclo Combinado em Série, os gases de exaustão da turbina a gás são utilizados para a geração da turbina a vapor em uma caldeira de recuperação e os geradores elétricos são independentes para cada turbina.
Está correto o que se afirma em
I, apenas.
II, apenas.
III, apenas.
I e II, apenas.
II e III, apenas.
Embora represente um recurso energético tão grande como outros de sua categoria, essa fonte não renovável tem sido historicamente considerada um subproduto de exploração. Uma vantagem: fácil transporte por dutos terrestres. Desvantagem: refrigeradores se fazem necessários e o tanque de armazenamento deve ter paredes espessas ou isolamento. A fonte em questão é o:
petróleo
biodiesel
dióxido de carbono
gás natural
O diagrama da figura a seguir apresenta o ciclo Rankine.

A respeito desse ciclo, é correto afirmar que
de 1 para 2 - ocorre o fornecimento de energia pelo ciclo.
de 2 para 3’ - corresponde ao fornecimento de calor a volume constante.
de 3 para 3’ - corresponde às perdas na turbina.
de 3’para 4 - corresponde ao fornecimento de energia para a turbina.
de 4 para 1 - corresponde ao fornecimento de calor à passagem do líquido para vapor.
A respeito de uma usina termelétrica a ciclo combinado, é correto afirmar que
não necessita de torre de arrefecimento.
deve possuir uma caldeira de recuperação de calor.
possui dois ciclos termodinâmicos, Rankine e Otto.
possui a mesma eficiência que a termelétrica de ciclo aberto.
todas as turbinas seguem a mesma filosofia construtiva.
Dentre as diferentes possibilidades de utilização de combustível para a geração de energia, qual o tipo desenvolvido para atender as exigências específicas dos testes de avaliação de consumo e emissão de poluentes pelos motores a diesel?
Óleo diesel do tipo B
Óleo diesel do tipo D
Óleo diesel do tipo H
Óleo diesel padrão
A população anseia por uma energia elétrica que tenha um custo mais atrativo e que ao longo do seu processo de geração não apresente impactos ambientais. Pensando na diversificação da matriz e na eficiência energética, o custo ainda se apresenta como uma barreira. Sobre a fonte que apresenta o maior custo de energia atualmente, assinale a alternativa correta.
Eólica
Hidrelétrica
Termelétrica
Fotovoltaica
Os diagramas Temperatura-Entropia (TS) são muito utilizados para analisar as propriedades termodinâmicas de fluidos de trabalho utilizados, por exemplo, em produção de energia térmica, seguida pelo processo de transformação/conversão em energia elétrica.
Com relação aos diagramas TS das Figuras 10 e 11, analise as proposições e assinale (V) para verdadeira e (F) para falsa.
( ) A Figura 10 representa o diagrama TS do ciclo Brayton e a Figura 11 o diagrama TS do ciclo Rankine.
( ) O ciclo Rankine está associado a formas de geração de energia elétrica tais como as provenientes da Biomassa e da Termossolar. Já em processos de geração de energia elétrica, que se iniciam por meio de fissão nuclear, não há, em nenhuma de suas etapas, um ciclo térmico associado ao ciclo Rankine.
( ) O ciclo Brayton tem seu fluido de trabalho associado a turbinas a gás e a máquinas de combustão interna.
( ) Uma das formas de geração de energia elétrica por meio de cogeração consiste em aproveitar a energia térmica descartada na atmosfera pelo ciclo térmico representado pela Figura 11, total ou parcialmente, como fonte principal de calor de entrada para o ciclo térmico da Figura 10.
( ) A Figura 10 representa o diagrama TS do ciclo Rankine e a Figura 11 o diagrama TS do ciclo Brayton.
Assinale a alternativa correta, de cima para baixo.
( ) F – F – V – F – V
( ) V – V – V – F – F
( ) V – V – F – V – F
( ) F – F – F – V – V
( ) V – F – V – F – F
Ao compararmos as modalidades de geração de energia elétrica: geração eólica, geração termelétrica convencional a vapor e geração termelétrica a ciclo combinado; sob o ponto de vista de máximo rendimento energético de cada conjunto completo, é correto afirmar que:
A geração termelétrica a ciclo combinado é aquela que pode atingir rendimento superior às demais.
A geração eólica pode apresentar maior rendimento do que as demais.
A geração termelétrica convencional a vapor é aquela que pode atingir rendimento superior às demais.
Todas as modalidades apresentam rendimentos máximos inferiores a 35%.
Apenas a geração eólica pode apresentar rendimento superior a 50%.
Um turbogerador em uma usina termoelétrica é constituído por uma máquina síncrona de polos lisos, com reatância síncrona de 0,05 [p.u], com eixo conectado a uma turbina a vapor. Esse sistema opera como um gerador trifásico, simétrico, de sequência positiva, que alimenta de forma isolada uma carga trifásica equilibrada, com impedâncias de sequência positiva, negativa e zero iguais a 0,8 – j0,1 [p.u.]. A rede que conecta a carga ao gerador é uma linha de transmissão, a três fios, idealmente transposta, com impedância própria nos cabos de j0,2 [p.u.] e impedância mútua entre os cabos de j0,15 [p.u.]. Sabendo que o gerador apresenta tensão interna de sequência positiva de 1,0 [p.u.] com fase 0°, a corrente de sequência positiva que percorre a linha nessas condições é, aproximadamente,
0,8 – j0,1 [p.u.].
1,25 [p.u.].
0,8 + j0,1 [p.u.].
0,8 [p.u.].
1,0 [p.u.].
A respeito dos sistemas de geração de energia elétrica por meio de processos térmicos, numere a coluna da direita de acordo com sua correspondência com a coluna da esquerda.
1.Ciclo termodinâmico associado a turbinas a vapor.
2.Ciclo termodinâmico associado a turbinas a gás.
3.Ciclo termodinâmico que associa turbinas a gás e turbinas a vapor.
4.Ciclo termodinâmico que aproveita o calor residual da geração de energiaelétrica para outros processos industriais.
( ) Ciclo Combinado.
( ) Ciclo Rankine.
( ) Ciclo Brayton.
( ) Cogeração.
Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo.
3 – 2 – 1 – 4.
1 – 4 – 3 – 2.
4 – 1 – 2 – 3.
3 – 1 – 2 – 4.
4 – 2 – 1 – 3.
Considere uma central termelétrica cogeradora, que, conforme a Resolução Normativa da ANEEL nº235/2006, se enquadra como uma “cogeradora qualificada”, cujos dados são apresentados abaixo.
Energia da utilidade eletromecânica: 1450 kWh/h;
energia da fonte: 5000 kWh/h;
fator de ponderação (X):2,5;
fator de cogeração (Fc): 32%.
A central termelétrica cogeradora deve possuir energia da utilidade calor, em kWh/h, de no mínimo
250
375
500
625
750
Considere uma central termelétrica de ciclo combinado que possua os seguintes indicadores de operação:
Turbina a gás | Caldeira de recuperação | Turbina a vapor | |
Fator de disponibilidade (%) | 97 | 94 | 88 |
Potência nominal de geração (MW) | 200 | 100* | |
* Potência nominal entregue pelo ciclo a vapor
O fator de disponibilidade equivalente dessa central termelétrica é
76%
90%
91%
92%
97%
A produção de energia elétrica utiliza, como fontes não renováveis, os combustíveis fósseis, acarretando preocupação permanente com o esgotamento destas fontes e a emissão de grandes quantidades de CO2 na atmosfera. Identifique a seguir a resposta INCORRETA para a redução de CO2 .
Menor uso dos serviços de energia com aquecimento, iluminação, transporte, motores e secagem industrial.
Diminuir a quantidade de energia necessária para produzir uma unidade de serviço de energia, através do desenvolvimento e uso de sistemas, tecnologias de uso final e suprimento energéticos mais eficientes.
Mudança dos combustíveis fósseis para os combustíveis não fósseis e dos hidrocarbonetos de molécula maior para os hidrocarbonetos de molécula menor.
Remover o carbono dos gases de saída da combustão e armazená-lo.
O carvão não ser mais a fonte de energia mais utilizada para geração de energia elétrica e suas reservas mostram um esgotamento em curto prazo.