Por que o tipo de energia armazenada na água no reservatório é diferente da energia hidrelétrica e da turbina?
O tipo de energia armazenada na água de um reservatório é diferente da energia armazenada nas comportas e turbinas de uma usina hidrelétrica devido às diferenças na forma e localização da energia da água.
Energia em um reservatório (energia potencial):
A água armazenada atrás de uma barragem forma um reservatório. A energia armazenada no reservatório é energia potencial devido à altura (queda) da água acima do fundo da barragem. Quanto maior o nível da água no reservatório, maior será a energia potencial armazenada. A energia potencial é calculada como:
Energia potencial (Ep) =massa (m) × aceleração da gravidade (g) × altura (h)
Em um sistema hidrelétrico, a energia potencial da água no reservatório é convertida em energia cinética à medida que a água flui através da comporta e da turbina.
Energia em uma comporta (energia cinética):
Uma comporta é um tubo que transporta água do reservatório para a turbina. À medida que a água flui pela comporta devido à diferença de altura entre o reservatório e a turbina, ela ganha velocidade e, portanto, energia cinética. A energia cinética é calculada como:
Energia Cinética (Ek) =0,5 × massa (m) × velocidade² (v²)
Quanto maior for a velocidade da água que flui através da comporta, maior será a energia cinética que ela possui.
Energia em uma Turbina (Energia Mecânica):
A turbina é um dispositivo giratório instalado no caminho da água corrente. À medida que a água em alta velocidade da comporta atinge as pás da turbina, ela exerce uma força sobre elas, fazendo com que as pás girem. Essa energia mecânica é então usada para gerar eletricidade.
Em resumo, a energia armazenada em um reservatório é energia potencial devido à altura da água. Na comporta, a energia potencial é convertida em energia cinética à medida que a água ganha velocidade. Por fim, na turbina, a energia cinética da água corrente é convertida em energia mecânica, que é utilizada para gerar eletricidade.