Avaliação 02-2022 1

Avaliação 02 Universidade Federal da Bahia Disciplina: ENG003 - Eletricidade Semestre Letivo 2022.1 Professor: Eudemario Souza de Santana Período da prova: 23/05/22; 14h50 às 16h40 Nome do(a) discente: Orientações • A prova é aberta (respostas só são consideradas com as adequadas justificativas), individual e com consulta livre a uma folha manuscrita em frente e verso • Pode-se e deve-se utilizar calculadoras, mas é proibido o do smartphone, tablet, laptop ou qualquer outro tipo de computador. • A prova pode ser feita à lápis, mas a resposta tem que ser marcada à caneta. Questões com duas respostas ou mais respostas serão automaticamente anuladas. • Escreva soluções de forma organizadas, sendo que haverá penalização por desorganização. • É sugerido que se use simbologia similar a das aulas e das referências, mas pode criar variáveis ao seu gosto desde que informe o seu significado. • Não se deve omitir cálculos de grandezas: não deixe o leitor (neste caso corretor também) inferir sobre a sua solução, pois texto técnico não deve ser passível de interpretação. Haverá penalização por omissão de informação na correção. • Antes de colocar os valores numéricos nas equações escreva a equação literal, depois reescreva a equação com os valores numéricos nas mesmas posições e coloque a resposta. Faça contas parciais apenas se julgar que são essenciais para o entendimento do leitor. A pontuação será nula se colocar: ◦ equação literal e resposta; ◦ equação literal e textos como, por exemplo, “substituindo os valores acima” ou “substituindo os valores dados no enunciado, encontra-se...”; ◦ equação com números (sem antes ser apresentada de forma literal) e resposta. • Só corrigirei o que está nas soluções escritas. A avaliação tenta mensurar como você está no dia da prova e não depois. O que você quis dizer e não disse não é levado em consideração posteriormente. • Se você estudou então relaxe, siga as regras, faça a avaliação tranquilamente e dê show na escrita deste documento! Questão 1. (1,6 ponto) A rede elétrica de Salvador/BA permite o atendimento em 127 V ou 220 V, ambas em 60 Hz. Um apartamento de 45 m2 que possui uma cozinha, uma sala, um banheiro, dois quartos e um pequeno corredor que liga o banheiro e os dois quartos, tem alguns eletrodomésticos de maior potência: um micro-ondas, dois chuveiros elétricos, dois ares-condicionados tipo janela de 7.500 BTU/h e uma máquina de lavar roupas. Considerando que todos os equipamentos citados são de 127 V, determine a categoria de menor potência que a casa pertence segundo a norma DIS-NOR-030 da Coelba. Nota: veja dados relevantes da referida norma na última página. Questão 2. (1,6 pontos) Uma indústria opera com três motores de indução muito modernos, feitos sob encomenda para uma operação especial. A seguir são mostrados os dados dos motores, bem como os seus regimes de operação. Qual é o valor da conta mensal desta indústria, se a tarifa de energia elétrica contratada é de R$ 0,55/kW×h? Dados: 1 • Motor 1: potência de eixo de 20 cv, rendimento de 90%, fator de potência de 0,93 indutivo operando 8h/dia durante os dias úteis; • Motor 2: potência de eixo de 30 cv, rendimento de 91%, fator de potência de 0,94 indutivo operando 8h/dia todos os dias; • Motor 3: potência de eixo de 10 cv, rendimento de 92%, fator de potência de 0,92 indutivo operando 24h/dia somente nos fins de semana. Questão 3. (1,6 ponto) Uma indústria opera alimentada por uma rede 3Φ de 380 V e 60 Hz, consu- mindo uma potência de 150 kW durante sua operação normal e com fator de potência de 0,8 indutivo. Um banco capacitivo em triângulo foi adquirido e será instalado em breve, sendo que este banco pos- sui capacitores por fase de 300 µF. Esta indústria resolverá o problema de pagamento por consumo excedente de potência reativa? Questão 4. (1,6 ponto) Determine a potência aparente nominal mínima de um transformador 3Φ que deve garantir uma tensão de 220 V de linha para uma carga em estrela cuja impedância por fase é 2 − j2 Ω através de uma rede elétrica de 380 V e 60 Hz. Na justificativa uma ilustração clara do problema vale 0,6 ponto e os cálculos valem 1,0 ponto. Questão 5. (1,6 ponto) Um fluido precisa ser comprimido e para isto foram selecionados um com- pressor e um motor de indução. O compressor deve ser acionado com uma potência de 10 HP por um motor de 380 V (∆), rendimento de 80% e fator de potência de 0,82. É sabido que no momento da partida a corrente dos motores fica bem elevada e depois decresce para o seu valor de operação nominal em regime permanente: para este motor escolhido a corrente de partida é 10 vezes maior que a corrente nominal. A rede elétrica que fornece potência ao motor suporta mesmo que transitoriamente no máximo uma corrente de 150 A. Responda: este motor é adequado para ser utilizado nesta rede elétrica? Justifique a sua resposta. Questão 6. (2,0 ponto) Para que água seja transportada em longas distâncias são construídos tan- ques com elevada coluna d’água, assim o sistema de fornecimento d’água conta com bastante energia potencial (veja sistema ilustrado na figura 1). Se a altura manométrica Hman é de 40 metros, a bomba selecionada tem eficiência ηb de 70%, o motor de indução possui eficiência ηMIT de 80% e fator de potência de 0,75 indutivo e sabendo que a potência ativa do motor nos terminais elétricos é dada em quilo watt por: PkW = Q × Hman 367 × ηb × ηMIT (1) Qual é o valor da corrente linha no lado de alta tensão de um trafo 3Φ de 13,8 kV(∆)/380 V (Y ), que alimenta pelo lado de baixa o motor de indução, se a vazão escolhida for de 150 m3/h? Nota: na equação 1 deve ser utilizado a vazão na unidade de m3/h. Fonte: https://www.scielo.br/j/eagri/a/GJzJdz6JzXRj5GPGB8xNzwz/?format=pdf 2 Figura 1: Ilustração referente à questão 6. Informações da norma DIS-NOR-030 da Coelba: Torneira elétrica: 3 000 W; Chuveiro elétrico: 4 000 W; Máquina de lavar louças: 2 000 W; Máquina de secar roupa: 2 500 W; Forno de micro-ondas: 1 500 W; Forno elétrico: 1 500 W; Ferro elétrico: 1 000 W; Ar-condicionado 7.500 BTU/h: 900 W. (a) Dados para definição de categoria da instalação. (b) Relação entre área da construção e potência de tomadas. Tabela 1 3