CREATIVE SUÍTE DIGITAL JUICE

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1 CREATIVE SUÍTE DIGITAL JUICE

2 4praticando o conceito de energia. como é que é? 6 todos os tipos de energia. máquina do tempo a história da energia. 10

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4 Você já deve ter chegado em casa louco para assistir a um programa na telinha e, no momento em que ligou a TV, nada de imagem. Então pensou: acho que meu televisor pifou, mas para comprovar isso vai até o interruptor mais próximo para acender a luz e nada da lâmpada acender, ou melhor, nada de energia elétrica. É somente nessa hora, em que falta energia, que nos damos conta de sua importância e dos benefícios que ela nos traz. Quando falamos em energia elétrica, pensamos que todas as pessoas que moram em nosso país dispõem desse tipo de energia. Você pode não acreditar, mas hoje só no Brasil há mais de 20 milhões de pessoas que não têm acesso à energia elétrica. No meio rural, somente 32% das propriedades têm acesso aos benefícios proporcionados por esse tipo de energia. Mas essa energia que utilizamos todos os dias nas mais diversas situações é somente uma das muitas outras existentes. Ou você nunca ouviu falar em energia nuclear, solar, eólica, mecânica? E outras mais das quais falaremos adiante. A palavra energia é utilizada em contextos diferentes e com significados distintos também. Em termos gerais, o conceito e o uso do vocábulo energia refere-se ao potencial inato para executar trabalho ou realizar uma ação. O uso científico desse vocábulo apresenta um significado bem preciso e definido, já os outros não são tão específicos. O CONCEITO DE ENERGIA

5 O termo energia também pode designar as reações de uma determinada condição de trabalho, como o calor, o movimento produzido por um processo mecânico ou pela luz, graças ao trabalho realizado por uma máquina, como, por exemplo, um motor, uma caldeira, um refrigerador, um alto-falante, uma lâmpada, pelos ventos ou pelos músculos de um organismo vivo que também utilizam outras formas de energia para a realização de trabalho, como o uso do petróleo que é um recurso natural não-renovável e que, na atualidade, é a principal fonte de energia utilizada no planeta. O conceito de energia é um dos essenciais da Física. Esse conceito nasceu no século XIX e pode ser encontrado em todas as áreas da Física como: mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica etc., assim como em outras disciplinas, particularmente na Química. A capacidade total de um sistema ao realizar um trabalho é chamada de energia interna. Essa energia está dividida entre as partículas que formam o sistema, e entre as diversas formas em que cada partícula pode armazená-la. Um gás comprimido, que possui maior energia interna do que quando está expandido é um exemplo que pode ser mencionado a respeito disso. Um outro é uma mola comprimida, que tem uma energia interna maior do que se estivesse solta. O vapor, que tem energia interna maior do que se estivesse na forma líquida e uma bateria carregada, que tem energia interna maior do que se estivesse descarregada, são bons exemplos dessa energia, chamada de interna. Portanto, qualquer coisa que esteja pronta para trabalhar possui energia. Enquanto o trabalho é realizado, ocorre uma transferência ou transformação de energia, pois nenhuma energia é perdida. A potência é a taxa de produção de trabalho ou de dispensa de energia. Na Física, potência é a velocidade com que é transferida a energia. UNIVERSAE 5

6 Como já falamos anteriormente, não existe apenas a energia elétrica, ela é apenas um tipo de energia. Há muitas outras como a potencial, a cinética, a química, a radiante e a nuclear e muitas outras. Nossa! Quantos nomes, não é mesmo? Mas para facilitar a compreensão desse tópico veremos as principais formas de energia com exemplos que você conhece e que fazem parte do seu cotidiano. Energia potencial É a energia que um objeto possui devido à sua posição. Um martelo levantado, uma mola enroscada, um arco esticado por uma flecha, todos esses objetos possuem energia potencial. Essa energia está pronta para ser transformada em outras formas de energia e, conseqüentemente, produzir trabalho. Quando o martelo cair afundará um prego. A mola fará andar os ponteiros de um relógio. O arco disparará a flecha. Assim que ocorrer algum movimento, a energia potencial da fonte diminui, enquanto se modifica em energia do movimento (energia cinética). Levantar o martelo, enrolar a mola e esticar o arco fazem uso da energia cinética e produzem um ganho de energia potencial. Generalizando, quanto mais alto e mais pesado um objeto está, mais energia potencial terá. Existem dois tipos de energia potencial: a elástica e a gravitacional. A energia potencial gravitacional está relacionada com uma altura de um corpo em relação a um nível de referência. A energia potencial elástica está associada a uma mola ou a um corpo elástico. A energia cinética está presente em qualquer objeto em movimento. Quanto mais rapidamente ele se mover, maior será a sua energia cinética. Além disso, quanto mais massa esse objeto tiver, maior será sua energia cinética.

7 As máquinas mecânicas como automóveis, tornos, bateestacas ou quaisquer outras máquinas motorizadas produzem energia cinética, e essa, por sua vez, é também chamada de energia mecânica. Uma velha locomotiva a vapor transforma energia química em energia cinética. A combustão de madeira ou carvão, na caldeira, é uma reação química que produz calor, fervendo água que se transforma em vapor, que dá energia à locomotiva. UNIVERSAE 7

8 Energia química Energia radiante É a energia que está armazenada num átomo ou numa molécula. Existem várias formas de energia, mas os seres vivos só utilizam a energia química para gerar trabalho biológico. Esse tipo de energia está presente nas ligações químicas e há ligações pobres e ricas em energia. A água é um exemplo de molécula com ligações pobres. A glicose é uma substância com ligações ricas em energia. Os seres vivos utilizam a glicose como principal combustível, fonte de energia química. As reações químicas, geralmente, também produzem calor. O fogo é um exemplo disso. A energia química também pode ser transformada em eletricidade como a encontrada na pilha ou na bateria, e ainda em energia cinética nos músculos, por exemplo. É a energia que pode atravessar o espaço. Inclui a luz, as ondas de rádio e os raios de calor. Os raios de luz e de calor são produzidos e tornam os objetos tão quentes que brilham, como no caso do filamento de uma lâmpada elétrica. O calor radiante não é o mesmo que a variante de energia cinética chamada de energia térmica, mas quando os raios de calor atingem um objeto fazem com que as suas moléculas se movam mais depressa, ganhando então energia térmica. Energia nuclear UNIVERSAE 8 É a energia produzida pela fissão, ou seja, pela ruptura de um núcleo atômico mediante bombardeio com nêutrons, acompanhada da liberação de grande quantidade de energia e também pela fusão de átomos. Aparece, sobretudo, no calor, sob controle em um reator ou na explosão de uma arma nuclear.

9 Um reator nuclear produz calor, modificando os átomos do seu combustível e transforma urânio ou plutônio em outros elementos. As máquinas que utilizam energia química modificam as moléculas do seu combustível, mantendo os elementos que as compõem inalterados. O Sol produz o seu calor e a sua luz por uma reação nuclear de fusão de átomos de hidrogênio em hélio. Curiosamente, toda a vida na Terra depende dessa energia e, no entanto, perante a existência das armas nucleares, está também ameaçada pela mesma forma de energia. Gerador eólico O consumo de energia térmica, no mundo, está resumido, em sua maioria, às fontes tradicionais fósseis, como petróleo, carvão mineral e gás natural. São fontes poluentes e não-renováveis que no futuro serão substituídas por outras. Sanções, como as previstas no Protocolo de Kioto, que cobra de países industriais um menor nível de poluentes expelidos para a atmosfera, e a utilização de energias alternativas, limpas e renováveis como da biomassa, eólica ou maremotriz, apontam um novo modelo de produção, mais econômico e saudável para o meio ambiente.

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11 CREATIVE SUITE As civilizações humanas, ao longo da História, dependeram cada vez mais de um elevado consumo energético para sua subsistência. Para isso, foram desenvolvidos, ao longo do tempo, diversos processos de produção, transporte e armazenamento de energia elétrica. Energia elétrica é o tipo de energia baseada na geração de diferenças de potencial elétrico entre dois pontos, que permitem estabelecer uma corrente elétrica entre ambos. Com a transformação adequada, é possível obter energias finais de uso direto, em forma de luz, movimento ou calor, conforme os elementos de transformação que se empreguem. A geração de energia elétrica leva em conta diferentes tecnologias e as principais aproveitam um movimento rotatório a fim de gerar corrente alternada em um alternador. CREATIVE SUITE

12 O movimento rotatório pode vir de uma fonte de energia mecânica direta, como de uma queda d água do vento ou de um ciclo termodinâmico. Em um ciclo termodinâmico se esquenta um fluido, a partir disso consegue-se que seja realizado um circuito que move um motor ou uma turbina. O calor desse processo é obtido pela queima de combustíveis fósseis, de reações nucleares ou de outros processos.

13 A eletricidade pode ser produzida em grandes quantidades a partir de diversas fontes de energia e origens, por meio de um equipamento. Veja as principais: UNIVERSAE 13

14 Thomas Alva Edison foi um inventor e empresário dos Estados Unidos que desenvolveu muitos dispositivos importantes. Ele era conhecido como o mago de Menlo Park ( The Wizard of Menlo Park ) e foi um dos primeiros inventores a aplicar os princípios da produção maciça ao processo da invenção. Entre as suas contribuições encontramse a lâmpada elétrica incandescente, o gramofone, o cinetoscópio, o ditafone e o microfone de grânulos de carvão para o telefone. TOMASZ SIENICKI

15 Edison é um dos precursores da tecnologia do século XX e muitos o consideram o maior inventor de todos os tempos, pois registrou patentes em seu nome. Grande parte dessas invenções não era completamente original, mas melhorias de patentes feitas, realmente, por seus numerosos empregados. Desde criança, Thomas Edison demonstrou poder de observação e muita curiosidade. Em 1854, a família dele mudouse para Port Huron no estado de Michigan. No sótão de casa, ele instalou um laboratório de química, onde realizava experiências. Além disso, ele aprendeu o código Morse e começou a construir telégrafos artesanais. UNIVERSAE 15

16 Thomas trabalhou como vendedor de livros e como telegrafista. Em 1868, patenteou seu primeiro invento, um contador automático de votos. Dois anos depois, fundou sua empresa em Newark e inventou um equipamento eletromecânico que transmitia telegraficamente as cotações da bolsa de valores, ficando muito rico com a comercialização dessa invenção. Depois disso, produziu muitos inventos que não tiveram resultado comercial. DIGITAL JUICE Após algum tempo, Edison inventou um aparelho que agilizava as transmissões em código Morse. Era uma pena elétrica que simplificava a duplicação em mimeógrafo. O microfone de carvão, outro invento, proporcionou as transmissões telefônicas. Lâmpadas Thomas mudou-se para Menlo Park em Nova Jersey, diversificou suas pesquisas e abordou as mais diversas tecnologias. Lá iniciou pesquisas em telefonia, aperfeiçoou o fonógrafo e criou a primeira lâmpada incandescente com filamento de carvão. Conta-se que até filamentos de fios de barba e cabelos de seus empregados teriam sido utilizados como experimentos, antes do carvão de fibras de algodão empregado na primeira lâmpada. UNIVERSAE 16

17 Edison, na época, contava com uma grande equipe de cientistas profissionais. Foi ele também que construiu o primeiro dínamo de alta potência e patenteou diversas invenções, que deram origem ao gerador de alto vácuo para a fabricação de lâmpadas, o medidor de consumo elétrico, além de o regulador de corrente para máquina de solda elétrica. Em outubro de 1879, a Edison Electric Light Company era uma potência econômica que dominava a geração de eletricidade nos Estados Unidos. Nessa época, ele patenteou a lâmpada incandescente de filamento fino de carvão a alto vácuo. Esse produto, devido à nova tecnologia, teve aumento substancial de sua vida útil. Em 1883, após ter descoberto o efeito, Edison patenteou o primeiro dispositivo termiônico, um diodo termiônico ou válvula de Edison, que foi precursora das válvulas de rádio. Em 1888, a Edison General Electric foi fundada, iniciando um dos maiores conglomerados industriais do planeta, fabricando todos os tipos de dispositivos elétricos como geradores, motores, eletrodomésticos e gigantescas válvulas solenóides. A empresa se transformou num dos maiores fabricantes multinacionais. Durante a Primeira Guerra Mundial, a General Electric (GE) entrou no campo de metalurgia naval, produzindo gigantescas máquinas e equipamentos que vieram a incorporar os novos navios que estavam sendo produzidos nos mais diversos estaleiros dos Estados Unidos. Finalmente, a GE entrou para o ramo da indústria química e aperfeiçoou métodos de fabricação de novos produtos e substâncias.

18 Referências: 1. Novo Dicionário Básico da Lingua Portuguesa FOLHA / AURÉLIO. Editora Nova Fronteira, Dicionário da Língua Portuguesa On-Line PRIBERAM Informática. Disponível em: < priberam.pt/dlpo/dlpo.aspx>. Acesso em: 16.ago Wikimedia Foundation. Disponível em: < Acesso em: 16.ago Enciclopédia Encarta. 5. Wikimedia Foundation. Disponível em: < Acesso em: 16.ago Enciclopédia Larousse. 7. Feira de Ciências. Disponível em: < Acesso em: 16.ago Aventura na Ciência Força e Movimento. Editora Globo, 1994.

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