Nas usinas termelétricas atuais como se obtém o movimento de uma turbina

As usinas termelétricas geram energia térmica por meio da queima de combustíveis. Conheça esse modelo e entenda os motivos pelos quais ele é promissor no Brasil. 

As usinas termelétricas são opções viáveis para gerar energia, pois é possível utilizar qualquer produto, como biomassa, madeira e carvão mineral para gerar calor. Essa fonte energética é bastante utilizada no exterior, mas o Brasil, por possuir muitos rios, tem como principal matriz energética as usinas hidrelétricas. 

Aqui, as termelétricas são utilizadas de modo estratégico, pois suprem as demandas de energia nos períodos de seca. Em 2018, havia mais de 3000 empreendimentos gerando energia por meio de termelétricas no Brasil e a expectativa é que esse número cresça, porque o mercado ainda é bastante inexplorado em algumas regiões do país. 

Para entender melhor como funciona uma usina termelétrica e por que esse é um bom tipo de investimento, leia esse texto até o final. 

Como funcionam as usinas termelétricas?

Uma usina termelétrica é uma instalação industrial que gera energia térmica por meio da queima de combustíveis, como bagaços, madeira, óleo, gás natural e outros produtos. Um volume de água é aquecido pela queima de algum combustível ou processo físico-químico, no caso das usinas termonucleares, transformando-se em vapor que irá girar uma turbina — a gás ou a vapor — e acionar um gerador elétrico. Ou seja, a eletricidade é produzida a partir de energia cinética obtida pela passagem do vapor pela turbina, transformando potência mecânica em potência elétrica. 

O setor elétrico utiliza esse tipo de energia desde o final do século XIX. Contudo, na época, a geração era muito ineficiente ao comparar ao que temos hoje. Na evolução das usinas termelétricas, a eficiência da conversão energética sempre foi o fator mais buscado. Atualmente, mesmo com as tecnologias e desenvolvimentos existentes, as usinas ainda não possuem grande eficiência. Por exemplo, as usinas que queimam carvão possuem eficiência de geração entre 20% e 38% e as de combustíveis fósseis atingem, no máximo, 45%.

Quais as vantagens ao investir em uma usina termelétrica?

As usinas termelétricas têm várias vantagens. Primeiramente, a potência e flexibilidade são os grandes diferenciais. Afinal, a operação pode ser iniciada e interrompida de acordo com a disponibilidade do combustível. Além disso, a queima dos produtos gera bastante energia. Em termos de potência, um quilograma de carvão contém cerca de 30 megajoules de energia, equivalente a milhares de baterias de 1,5 volts. 

No caso da flexibilidade, há uma enorme variedade de combustíveis que podem ser utilizados, desde sólidos até os líquidos. Carvão, óleo combustível, diesel, gás natural, biomassa e resíduos urbanos servem de produto para a queima. A construção das usinas termelétricas é bem rápida e elas também podem ser construídas próximos às cidades, facilitando a distribuição e diminuindo as perdas. 

Qual o futuro das usinas termelétricas no Brasil? 

A inclusão das termelétricas na base do sistema brasileiro pode ajudar a aumentar a segurança no abastecimento e reduzir os custos de energia. A energia térmica é importante para suprir o sistema quando as condições climáticas não permitirem a geração de energia eólica, solar ou hídrica. O Relatório da ANEEL de desempenho das usinas termelétricas no Brasil mostrou que ainda há espaço de melhoria de desempenho e confiabilidade desses ativos. 

No início de 2020, a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL publicou uma Resolução Normativa estabelecendo requisitos e procedimentos necessários à obtenção de outorga de autorização para várias tipos de geração energética, inclusive as termelétricas. Isso significa que a agência também está tentando estimular essa modalidade energética, criando normas específicas para sua criação. 

Portanto, podemos concluir que o mercado de usinas termelétricas no Brasil ainda tem muito espaço para crescer. O modelo é uma opção interessante para fortalecer as fontes energéticas brasileiras em períodos de alta demanda e quando outras fontes não consigam atender todas as necessidades.

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Nas usinas termelétricas atuais como se obtém o movimento de uma turbina

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frigideira cheia de óleo quente eles inflamam, formando uma espécie de bolsa de ar. Explique esse fenômeno.
b) No litoral, durante o dia, a brisa sopra da praia para o mar e, à noite, do mar para a praia. ( F )
c) A explicação para a existência das brisas marinhas é que o calor específico da água é muito menor que o calor específico da areia. ( F )
Os cobertores térmicos são finas camadas de plástico revestidas por uma película de papel alumínio. Trata-se de cobertores muito eficientes na retenção de calor, além de serem leves e baratos. Esses cobertores funcionam graças à:
 (A) convecção.
 (B) reflexão.
 (C) condução.
 (D) radiação.
Convecção
A convecção ocorre quando partículas de um fluido (líquidos ou gases) são aquecidas.
À medida que as partículas são aquecidas, elas ganham energia.
À medida que ganham energia, eles se movimentam mais e, assim, ocupam mais espaço e se tornam menos densas.
Um fluido menos denso aumentará e será substituído por um fluido mais denso.
Exemplos são:
Radiadores.
Correntes de convecção causando vento.
O movimento do manto dentro da Terra.
Condução
A condução ocorre quando as partículas em um sólido são aquecidas.
Se uma substância é capaz de conduzir bem o calor, como um metal, é um bom condutor de calor.
Se uma substância é incapaz de conduzir bem o calor, como plástico ou jornal, é um mau condutor ou isolante.
Aula 11 – Máquinas térmicas
1) O que caracteriza uma máquina térmica?
A máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar energia térmica (proveniente de calor) em trabalho mecânico. Parte da energia interna de uma substância de operação (vapor de água, álcool, gasolina, diesel) se transforma em energia de movimento. 
2) Como surgiu a máquina térmica?
A primeira máquina térmica que existiu foi a chamada máquina de Heron, dado esse nome devido ao seu inventor grego Heron, essa máquina consistia em aprisionar água em um recipiente esférico de metal com dois furos. Ao aquecer essa água neste recipiente, o vapor escapava e fazia com que a esfera girasse.
3) O que é uma máquina a vapor?
Com o avanço tecnológico dos séculos passados, o mecânico e ferreiro inglês Thomas Newcomen instalou em uma mina de carvão uma máquina utilizada para drenar a água acumulada na mina, a primeira máquina a vapor em 1712. Foi a primeira máquina térmica que transformava calor em trabalho mecânico.
4) Com o passar do tempo em que tipo de dispositivos foram utilizados o princípio de funcionamento da máquina térmica?
E em 1770, o escocês James Watt, apresentou um modelo que viria a substituir os modelos propostos anteriormente ao seu trabalho, pois o modelo proposto por Watt era mais eficiente e futuramente foi empregado em moinhos, em acionamento de bombas d’água e mais tarde em locomotivas e barcos a vapor.
5) O que possibilitou o início da utilização das máquinas térmicas em larga escala?
A descoberta da máquina a vapor no início do século 18.Inventada com o fim específico de retirar água das minas de carvão ingleses, que se tornavam cada vez mais profundas, a máquina a vapor impulsionou uma grande transformação social, econômica e tecnológica, historicamente chamado de Primeira Revolução Industrial.
6) Em que atividades as máquinas térmicas foram e ainda são utilizadas?
Em pouco tempo, a máquina a vapor foi utilizada na indústria de tecelagem e de aço, nas embarcações e até na impressão de jornais. Em 1820, foi empregado pela primeira vez em locomotivas e, em 1841, em máquinas agrícolas, acionando as debulhadoras. Alguns anos mais tarde, serviu de motor de tração em automóveis. Ainda hoje possui um papel importante: é utilizada nas usinas termelétricas para gerar energia térmica.
7) Quem fornece energia interna para o vapor de água em uma locomotiva a vapor?
No caso específico da máquina a vapor que utiliza carvão mineral como combustível, parte da energia química do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e parte em energia de movimento.
8) Nas usinas termelétricas atuais como se obtém o movimento de uma turbina?
Nas máquinas das usinas termelétricas atuais, como nas primeiras a vapor, o movimento é obtido pelo vapor de água a alta pressão, transforma a energia interna do vapor de água ou de um gás em energia de movimento de uma turbina.
Atividades:
1) Julgue cada afirmativa em verdadeira (V) ou falsa (F):
a) Máquinas térmicas são dispositivos usados para converter energia mecânica em energia térmica com consequente realização de trabalho. ( )
b) As máquinas térmicas foram e são utilizadas no transporte de cargas e passageiros, na geração de energia elétrica, em máquinas agrícolas, impressão de jornais, indústrias etc. ( )
c) Quem fornece energia interna para o vapor de água em uma locomotiva a vapor pode ser o carvão ou a lenha quando queimados. ( )
d) Nas usinas termelétricas parte da energia mecânica da água é transformada em energia térmica da turbina. ( )
e) Em uma locomotiva, que utiliza o carvão mineral como combustível, a energia química do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento. ( )
2) Em qual dos itens abaixo a seguir a máquina a vapor não foi ou não é utilizada?
 (A) Indústria de tecelagem
 (B) Embarcação
 (C) Máquina agrícola
 (D) Usina hidrelétrica
3) Em uma locomotiva que utiliza carvão mineral como combustível a energia:
 (A) de movimento do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
 (B) cinética do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
 (C) química do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
 (D) mecânica do carvão é transformada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
 (E) solar é formada em energia interna do vapor de água e em energia de movimento.
4) Nas usinas termelétricas atuais que utilizam movimento de turbina se obtém esse movimento da seguinte forma:
 (A) Parte da energia interna de um gás é transformada em energia cinética da turbina.
 (B) Parte da energia cinética da água é transformada em energia potencial da turbina.
 (C) Parte da energia potencial da água é transformada em energia potencial da turbina.
 (D) Parte da energia mecânica da água é transformada em energia térmica da turbina.
Pesquisa Google:
1) Num motor de um automóvel é possível dizer que funciona um mecanismo de máquina térmica? Explique.
2) Como é o funcionamento mecânico de um calorímetro?
(Enem 2002) Numa área de praia, a brisa marítima é uma consequência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar). Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira:
 (A) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar.
 (B) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia.
 (C) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente.
 (D) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental.
 (E) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar.
A brisa marítima é um fenômeno diário. Ela sopra do mar para a praia durante o dia e em sentido contrário à noite. Durante o dia, a temperatura da superfície da praia se eleva mais rapidamente que a da

Como se obtém o movimento de uma turbina?

Resposta. As usinas termelétricas utilizam o calor da queima do carvão para gerar energia. Esse calor liberado aquece a água no estado líquido que, por sua vez, transforma-se em vapor que movimenta a turbina.

Como uma turbina é capaz de gerar energia elétrica em uma usina termoelétrica?

A água ao ser aquecida gera vapor d'água em alta temperatura e pressão que percorrendo um sistema de tubulação chega até uma turbina que gira o estrator. Nesse sistema, a energia química do carvão é transformada em energia térmica, que depois é transformada em energia elétrica.

Como ocorre o funcionamento de uma usina termoelétrica?

Usinas termelétricas produzem energia a partir da queima de carvão, óleo combustível e gás natural em uma caldeira, ou pela fissão de material radioativo (como o urânio). O calor gerado a partir destes elementos transforma em vapor a água presente em tubos localizados nas paredes da caldeira.

Qual é a função das turbinas nas usinas geradoras de eletricidade?

A turbina hidrelétrica é um dispositivo capaz de transformar a energia cinética da água em energia mecânica. Ela é um elemento essencial das usinas hidrelétricas de rendimento muito elevado: estima-se que as turbinas sejam capazes de converter em energia mecânica mais de 90% da energia cinética da água que interceptam.