Question

Situación: Un grupo de Ingenieros Industriales de la UPN han comprado, para su local de entretenimiento, una gran superficie de terreno en la jungla amazónica, a un costo extremadamente bajo. Se encuentran muy satisfechos por dicha adquisición. Decidieron construir un pequeño generador hidroeléctrico, al pie de una cascada cercana de 70 mt. de altura. El flujo de la cascada es de 105 m3/hr. y se anticipa un consumo de 2000 kw.hr/semana para el funcionamiento de la iluminación, aire acondicionado y televisión

Answer 1

RESPUESTA:

Para este ejercicio nos piden las siguientes preguntas:

• La secuencia de las diferentes transformaciones de energía.
• Calcular la energía teórica.
• En el proceso de transformación de energía, en cada etapa se pierde 3%, 13%, y 4% respectivamente, ¿cuál será la energía neta que se convierte en útil?

1- ´La secuencia de transformación energía viene dada por:

E. POTENCIAL → E. CINÉTICA → TRABAJO DE EJE → E. ELÉCTRICA

2- Procedemos a calcular a energía de la cascada.

La energía potencial se calcula mediante la ecuación:

P = m·g·h

Ahora sabemos que la masa es una relación entre la densidad y el volumen.

P = ρ·V·g·h

P = 70 m · 10⁵ m³/s · 1000 kg/m³ · 9.8 m/s²

P = 6.86x10¹⁰ W → Potencia de la cascada

3- Si existe unos porcentajes de perdidas, entonces la verdadera potencia utilizada será:

Pu = 6.86x10¹⁰ W · 0.97 · 0.87 · 0.96

Pu = 5.55x10¹⁰ W → Potencia útil