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Energia Energia Presentation Transcript

  • Física 10ºA≥ Patrícia Valente Nº21≥ Pierre Simões Nº22≥ Sofia Pinheiro Nº23≥ Wilson Rodrigues Nº24
  • é Em Física, considera-se que energia é a capaci- dade para realizar trabalho. Esta poderá parecer uma definição muito lógica e aceitável, mas tem as suas limi- tações. Por um lado, a energia pode ser transferida de umsistema para outro sem que haja trabalho realizado; por outrolado, a energia armazenada pode não ser totalmente convertidaem trabalho. Consequentemente, nem sempre se pode medircorrectamente a capacidade para realizar trabalho. Não vamos procurar apresentar uma definição definitiva do conceito de energia. O que podemos dizer é que a energia não é uma substância, mas, sim, um conceito abstracto, que vamos conhecer através das formas que pode assumir, das suas transformações, de como pode ser transferida e como se pode manifestar.
  • Tipos de energia A energia é uma característica dos sistemasfísicos, considerando que um sistema físico é qualquerparte do Universo que se pretenda estudar. Qualquersistema tem limites, que se designam por fronteiras, o seu interior e o respectivo exterior. Nem todos os sistemas são iguais, de acordo com as características das suas fronteiras: sistemas isolados, abertos e fechados.
  • Tipos de energia - continuação Todos os sistemas armazenam energia, como, por exemplo, os combustíveis e os alimentos. Esta energiapode ser libertada ou para um motor ou para os músculos do corpo. Aliás, qualquer sistema que armazena energia pode transferi-la para outro sistema, desde que ocorra uma interacção entre os dois. A um sistema que fornece energia chama-se fonte de energia e de um sistema que recebe energia diz-se que é um receptor de energia. Por exemplo, na interacção entre o Sol e a Terra, esta recebe energia proveniente do Sol, isto é, a Terra é o receptor e o Sol é a fonte.
  • Tipos de energia - continuação A energia pode manifestar-se de muitas formas diferentes, porém, todas elas se podem classificar num dos seguintes dois tipos: energia potencial, quando se encontra armazenada nos corpos e energia cinética sempre que se encontra associada a algum tipo de movimento. Pode-se concluir por via experimental que:• a energia potencial é directamente proporcional à massa e à altura a que se encontra o corpo, e que• a energia cinética é directamente proporcional à massa do corpo e ao quadrado da sua velocidade.Nas diferentes formas de energia temos : a química, elétrica, nuclear, solar, térmica..das quais iremos falar.
  • O que é?A energia química é a energia potencial das ligações químicas entre os átomos. A sua libertação é percebida, por exemplo, na pilha conforme abaixo:
  • A energia libertada pelas reações químicas que ocorremnos diversos órgãos(estômago, intestinos, fígado, músculos, sangue, etc.) éconvertida em ações ou movimentos (andar, correr, etc.).Nesses casos, a energia química é convertida em energiacinética.Quando suamos, estamos eliminando o excesso deenergia recebida pelo nosso corpo (exposição ao Sol, porexemplo) ou gerado por uma taxa anormal de reaçõesquímicas dentro dele, para que sua temperaturapermaneça em um valor constante de 36,5 °C. Esse caloré o resultado da transformação da energia química emenergia térmica.
  • Energia Elétrica O que é?É a energia gerada pela movimentação de eletrõesdevido à presença de um campo elétrico, sendo queeste pode ter sido gerado pela presença de umcampo magnético.
  • Energia Elétrica Como se calcula? O consumo de energia elétrica depende da potência e dotempo. Assim, para calcular o consumo mensal de energiaelétrica de um aparelho, em quilowatt-hora, precisamos saber:A potência elétrica (Pot) do aparelho, medida em quilowatt(kW);O tempo de uso mensal do aparelho, medido em horas(h).Na física, potência é a quantidade de energia transformadaem um certo intervalo de tempo. Onde: E = energiatransformada Δt = intervalo de tempo considerado. No SistemaInternacional de unidades a energia é medida em joules (símbolo:J), o tempo é medido em segundos (s) e a potência é medida emjoules por segundo (J/s). Essa unidade derivada, é entãodenominada “watt” (W).
  • O que é?Este tipo de energia é obtido a partir da fissão donúcleo do átomo de urânio enriquecido, liberandouma grande quantidade de energia. As usinasnucleares aproveitam esta energia para gerareletricidade.(Esquema do reator de uma Usina Nuclear)
  • Energia Solar O que é? A conversão direta de energia solar em energiaelétrica é realizada nas células solares através doefeito fotovoltaico, que consiste na geração de umadiferença de potencial elétrico através da radiação. Oefeito fotovoltaico ocorre quando fotões incidem sobreátomos (no caso átomos de silício), provocando aemissão de eletrões, gerando corrente elétrica.
  • Energia Térmica O que é? Calor (ou energia térmica) é a modalidade de energia que migra sempre do corpo com maior temperatura para o corpo com menortemperatura. Atingido o equilíbrio térmico entre os corpos, cessa-se a migração de energia térmica entre eles, visto que calor é energia em trânsito entre corpos com diferentes temperaturas. Como se calcula? O calor específico é definido da seguinte maneira: quanto maior o calor necessário para aquecer 1 grama de um material, de 1 °C, tanto maior será seu calor específico ou, matematicamente: Calor = massa x calor específico x diferença de temperaturas = mcΔt .Na expressão matemática, o calor Q é normalmente expresso em calorias, a massa m em gramas e a temperatura t em graus Celsius.
  • Energia Potencial É a energia que um objeto possui em virtude da posiçãorelativa que se encontra dentro do sistema. Ummartelo levantado, uma mola comprimida ou esticada, umarco tencionado de um atirador, todos possuem energiapotencial. Esta energia está pronta para ser transformada emoutras formas de energia e será transformada, mediante arealização de trabalho, tão logo a configuração espacial dosistema que contém a energia potencial, faça com que mude:quando o martelo cair, pregar um prego; a mola quandosoltar fará andar os ponteiros de um relógio; o arco dispararáuma flecha. Assim que ocorrer algum movimento, a energia potencialda fonte diminui, enquanto se transforma nos casos citadosem energia de movimento. Ao contrário, levantar omartelo, comprimir a mola e esticar o arco são processosonde a energia cinética transforma-se em energia potencial.
  • Energia potencial elásticaSe considerarmos que uma mola apresenta comportamento ideal, ou seja, quetoda energia que ela recebe para se deformar ela realmente armazena, podemos escreverque a energia potencial acumulada nessa mola vale: Nessa equação, "x" representa adeformação (contração) sofrida pela mola, e "K" chamada de constante elástica, de certaforma, mede a dificuldade para se conseguir deformá-la. Molas frágeis, que se esticam oucomprimem facilmente, possuem pequena constante elástica. Já molas bastante duras, comoas usadas na suspensão de um automóvel, possuem essa constante com valor elevado. Pelaequação de energia potencial elástica, podemos notar algo que nossa experiência diáriaconfirma: quanto maior a deformação que se quer causar em uma mola e quanto maior a dificuldade para se deformá-la (K), maior a quantidade de energia que deve ser fornecida a ela (e consequentemente maior a quantidade de energia potencial elástica que essa mola armazenará).
  • Observa os exemplos representados nas figuras.A energia potencial química que o homempossui devido aos alimentos que ingeriu, étransferida para o automóvel, colocando-o emmovimento, isto é, transforma-se em energiacinética.Considerando o conjunto homem/automóvel,pode dizer-se que a fonte de energia é ohomem e que o receptor é o automóvel. A energia potencial química transforma-se em energia cinética.
  • A energia potencial eléctrica fornecida pela rede eléctrica através da tomada é transferida para o motor do berbequim, transformando-se em energia cinética, ao fazer rodar a broca. A fonte de energia é a tomada eléctrica da rede e o receptor é o motor do berbequim.A energia potencial eléctrica transforma-se em energia cinética.
  • A energia potencial química armazenada nas peçasdo fogo de artifício transforma-se em diversos tipos deenergia: em energia cinética (os foguetes deslocam-se), em energia sonora (ouvem-se os estralejos dosfoguetes) e, ainda, em energia radiante (podemobservar-se os efeitos luminosos dos foguetes). A energia potencial química transforma-se emenergia cinética, sonora e radiante.
  • A energia potencial gravítica da água armazenada na albufeira de uma barragem hidroeléctrica transforma-se em energia eléctrica (que é fornecida pela rede eléctrica) e em energia cinética (que se manifesta pelo movimento da água depois de ultrapassar a barragem).A energia potencial gravítica transforma-se em energia eléctrica e cinética.
  • A energia potencial elástica (que resultada tensão a que o arco está submetidodevido à deformação que lhe é provocadapelo atirador) transforma-se em energiacinética (a seta desloca-se a grandevelocidade). A energia potencial elásticatransforma-se em energia cinética..
  • Energia CinéticaA energia cinética é a energia mecânica de um corpo e para o trabalho ou as mudanças que um organismo pode produzir, devido ao seu movimento, ou seja, todos os corpos em movimento têm energia cinética, quando em repouso, não possuem energia cinética. Essa capacidade de fazer mudanças, tomar posse dos corpos em movimento, deve-se principalmente a dois fatores: massa corporal e velocidade. Um corpo que tem uma grande massa pode produzir grandes efeitos e transformações devido ao seu movimento. Para determinar a energia cinética leva em conta apenas a massa e a velocidade de um objeto, independentemente de como se originou o movimento.