A ENERGIA Ana Maria Tavares
A Energia ? “ A energia embora sendo algo que toda a gente sabe o que é, ao mesmo tempo é algo que não é fácil definir.” Jorge Dias de Deus
A Energia ?
A Energia o que é?
Diferentes manifestações de energia Efeitos que causa Transferências e transformações
Transferências e transformações de energia
Transferências e transformações de energia
Energia Potencial Elástica → Energia mecânica + Energia sonora
Transferências e transformações de energia
Energia Solar → Energia eléctrica → Energia mecânica
Transferências e transformações de energia
Fonte → Receptor Fonte: pilha Receptor: Lâmpada
Energia potencial química → Energia eléctrica Energia eléctrica → Energia luminosa + Energia térmica
Fontes de Energia Primárias
( ocorrem livremente na Natureza)
Não
Renováveis: São aquelas cujas reservas se esgotam, pois o seu processo de formação é muito lento comparado com o ritmo de consumo que o ser humano faz delas.
Renováveis:
São aquelas que se renovam continuamente na Natureza, sendo por isso inesgotáveis.
Secundárias
(obtidas a partir das fontes primárias)
Fontes de energia nรฃo renovรกveis Petrรณleo
Fontes de energia não renováveis Carvão
Energias nรฃo renovรกveis Gรกs natural
Energias não renováveis Urânio
Energias renovรกveis Sol Energia Solar
Energias renov谩veis Vento Energia e贸lica
Energias renováveis Água Energia Hídrica
Energias renovĂĄveis MarĂŠs/ondas
Energias renovĂĄveis CarvĂŁo vegetal
Energias renovรกveis Biomassa
Energias renovĂĄveis
Energia GeotĂŠrmica
Manifestações de Energia
Energia solar Energia eólica Energia luminosa Energia sonora Energia térmica Energia geotérmica Energia nuclear Energia química ...
Formas de Energia Todas as manifestaçþes de energia podem ser de duas formas:
Energia cinĂŠtica (associada ao movimento)
Energia potencial (armazenada nos sistemas)
Energia potencial
Energia potencial elástica Energia potencial química Energia potencial gravítica Energia potencial eléctrica Energia potencial magnética
Adaptado de
http://www.gfct.fisica.uminho.pt/Members/hcorreia/ensino/Fontes%20e%20forma s%20de%20energia.pdf
Espinho, 26 de Abril de 2011
James Prescott Joule 1818-1889 (físico inglês)
James Watt 1736 – 1819 ( inventor escocês – inventor da máquina a vapor)
Energia e Potência Maio de 2011
Unidades SI de Energia e PotĂŞncia
Outras unidades de energia
Quilowatt-hora: KWh 1 KWh = 1 KW x 1h = 1000 W x 1 h = = 1000 W x 3600 s = 3600 000 J = 3600 KJ
Outras unidades de energia Caloria 1 cal = 4, 18 J Valor energĂŠtico dos alimentos
Conservação e degradação de energia
Energia útil? Energia dissipada ?
Conservação e degradação de energia Fonte Energia fornecida Energia fornecida
Receptor Energia Dissipada → Sistema → Energia dissipada Sistema
Energia útil
Rendimento
Balanço Energético
Energia fornecida = Energia útil + Energia dissipada
Balanço de energia
Qual ĂŠ o rendimento deste processo?
Degradação e Conservação de energia
Sempre que a energia se transfere entre sistemas ou se transforma dentro de um mesmo sistema, perde qualidade – Degradação de energia.
A quantidade de energia útil obtida num qualquer processo é sempre inferior à quantidade de energia que lhe deu origem.
O rendimento de um processo é sempre inferior a 100%.
Conservação de Energia
Num sistema isolado, a quantidade total de energia permanece constante (a quantidade total de energia que existe antes de qualquer transferência ou transformação é a mesma que existe depois).
Lei da Conservação da Energia
Energia: que conceito é este? “Se variar a quantidade de energia, dizemos que o sistema não estava isolado. Se perguntar a um físico em que condições é que a energia interna se conserva, ele responde que se conserva num sistema isolado, e, se se perguntar o que é um sistema isolado, ele dirá logo que um sistema isolado é aquele em que a energia se conserva. Os físicos são, por vezes, uns sujeitos curiosos: arranjam definições circulares às quais não é fácil dar a volta. É muito fácil, de resto, que os físicos tenham sempre razão: se, por acaso, a energia não se conservar numa certa experiência, inventam logo outra forma de energia ou uma partícula que transporte a energia em falta, e tudo bate certo de novo … O princípio de conservação de energia é uma das leis fundamentais da física. (…) Como as leis se fizeram para serem cumpridas, a energia de um sistema isolado conserva-se em todas as circunstâncias!” Fiolhais, C.(1991). Física Divertida. Lisboa: Gradiva, p. 147.
Calor e Temperatura 9 de Maio de 2011 Ana Maria Tavares
Calor e Temperatura “ Toda a gente sabe distinguir o frio do quente. Para tornar quantitativa essa distinção inventou-se uma propriedade chamada temperatura. Um corpo quente está a uma temperatura mais alta do que um corpo frio. Se pusermos em contacto um corpo quente e um corpo frio, a temperatura final é intermédia entre as temperaturas iniciais dos dois corpos. Calor é a palavra usada para descrever o que acontece quando se juntam dois corpos a temperaturas diferentes. Diz-se que ocorreu um fluxo de calor no processo que conduziu ao equilíbrio. No equilíbrio existe uma única temperatura comum aos dois corpos. Se dois indivíduos, um quente e outro frio, derem um aperto de mão prolongado, as suas mãos acabam naturalmente por ficar à mesma temperatura.” Fiolhais, C.(1991). Física Divertida. Lisboa: Gradiva, p. 139.
Temperatura Temperatura
Grandeza física É uma medida do nível médio de agitação das partículas que constituem um corpo Mede-se com um termómetro Unidade habitual ( ºC) Unidade SI (K)
Calor Calor
Energia transferida entre corpos a temperaturas diferentes; Energia transferida do corpo a temperatura mais alta para o corpo a temperatura mais baixa até que os dois ficam à mesma temperatura - Equilíbrio térmico. Unidade SI ( J ou joule) Unidade prática (cal ou caloria)
Factores de que depende a energia transferida como calor Calor
O calor que é necessário fornecer para aumentar a temperatura de qualquer corpo depende da : variação de temperatura pretendida massa do corpo natureza do material de que é feito o corpo
Q = ∆θ x m x c
Condução, convecção e radiação
Convecção
Mecanismo de transferência de calor característico de gases e líquidos Correntes de convecção
Condução
Mecanismo de transferência de calor importante nos sólidos Bons condutores: Metais Maus condutores: madeira, plástico, vidro e lã
Radiação
Radiação térmica ou irradiação Qualquer corpo que se encontre a uma certa temperatura emite radiação térmica
Isolamento tĂŠrmico das casas
Uso racional das fontes de energia
Poupar energia Aproveitamento de recursos energĂŠticos Reciclagem: reduzir, reciclar, reutilizar Energias alternativas