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CREATIVE SUÍTE

4praticandoo conceito de energia.

6como é que é?todos os tipos de energia.

10máquina do tempoa história da energia.

Você já deve ter chegado em casa louco para assistir a um pro-

grama na “telinha” e, no momento em que ligou a TV, nada de

imagem. Então pensou: “acho que meu televisor pifou”, mas para com-

provar 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 pes-

soas 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

O termo energia também pode designar as reações

de uma determinada condição de trabalho, como o

calor, o movimento produzido por um processo me-

cânico ou pela luz, graças ao trabalho realizado por

uma máquina, como, por exemplo, um motor, uma

caldeira, um refrigerador, um alto-falante, uma lâm-

pada, pelos ventos ou pelos músculos de um orga-

nismo 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 encon-

trado em todas as áreas da Física como: mecânica,

termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica

etc., assim como em outras disciplinas, particular-

mente na Química.

A capacidade total de um sistema ao realizar um tra-

balho 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 expandi-

do 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 for-

ma líquida e uma bateria carrega-

da, 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 po-

tência é a taxa de produção de trabalho ou de dispensa de energia.

Na Física, potência é a velocidade com que é transferida a energia.

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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.

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 di-minui, 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 gra-vitacional. A energia potencial gravitacional está relacio-nada 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 mas-sa esse objeto tiver, maior será sua energia cinética.

Energia potencial

As máquinas mecânicas como automóveis, tornos, bate-estacas 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 cal-deira, é uma reação química que produz calor, fervendo água que se transforma em vapor, que dá energia à locomotiva.

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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 po-bres. 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 quími-ca 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 radiante

É a energia produzida pela fissão, ou seja, pela ruptura de um núcleo atômico mediante bombardeio com nêutrons, acompa-nhada 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.

Energia química

Energia nuclear

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O Sol produz o seu calor e a sua luz por uma reação nu-clear de fusão de átomos de hidrogênio em hélio. Curio-samente, 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.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 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 Pro-tocolo de Kioto, que cobra de países

Gerador eólico

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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As civilizações humanas, ao longo da História, dependeram cada vez mais de um elevado consumo energético para sua subsistência. Para isso, foram de-senvolvidos, ao longo do tempo, diver-sos 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 pon-tos, que permitem estabelecer uma corrente elétrica entre ambos. Com a transformação adequada, é pos-sível 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 elé-trica leva em conta dife-rentes tecnologias e as principais aproveitam um movimento rotatório a fim de gerar corrente alter-nada em um alternador.

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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 combustí-veis fósseis, de reações nucleares ou de outros processos.

A eletricidade pode ser pro-duzida em grandes quanti-dades a partir de diversas fontes de energia e origens, por meio de um equipamento.

Veja as principais:

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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 encontram-se a lâmpada elétrica incandescente, o gramofone, o cinetoscópio, o ditafone e o microfone de grânulos de carvão para o telefone.

TOMASZ SIENICKI

Edison é um dos precursores da tecnologia do século XX e muitos o consideram o maior inventor de todos os tempos, pois regis-trou 1 093 patentes em seu nome. Grande parte dessas invenções não era completa-mente original, mas melhorias de patentes feitas, realmente, por seus numerosos em-pregados. Desde criança, Thomas Edison demonstrou poder de observação e muita curiosidade. Em 1854, a família dele mudou-se para Port Huron no estado de Michigan. No sótão de casa, ele instalou um laborató-rio de química, onde realizava experiências. Além disso, ele aprendeu o código Morse e começou a construir telégrafos artesanais.

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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 ele-tromecânico que transmitia telegraficamen-te as cotações da bolsa de valores, ficando muito rico com a comercialização dessa invenção. Depois disso, produziu muitos in-ventos que não tiveram resultado comercial.

Após algum tempo, Edison inventou um aparelho que agilizava as trans-missões em código Morse. Era uma pena elétrica que simplificava a du-plicação em mimeógrafo. O microfo-ne de carvão, outro invento, propor-cionou as transmissões telefônicas.

Thomas mudou-se para Menlo Park em Nova Jersey, diversificou suas pesquisas e abor-dou as mais diversas tecnologias. Lá iniciou pesquisas em telefonia, aperfeiçoou o fonó-grafo 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.

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Lâmpadas

Edison, na época, contava com uma gran-de equipe de cientistas profissionais. Foi ele também que construiu o primeiro dínamo de alta potência e patenteou diversas inven-ções, que deram origem ao gerador de alto vácuo para a fabricação de lâmpadas, o me-didor 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 subs-tancial de sua vida útil. Em 1883, após ter descoberto o efeito, Edison patenteou o primeiro disposi-tivo 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, eletro-domésticos e gigantescas válvulas sole-nóides. A empresa se transformou num dos maiores fabricantes multinacionais.

Durante a Primeira Guerra Mundial, a General Electric (GE) entrou no campo de metalurgia naval, pro-duzindo 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.

Referências:

1. Novo Dicionário Básico da Lingua Portuguesa – FOLHA / AURÉLIO. Editora Nova Fronteira, 1995.2. Dicionário da Língua Portuguesa On-Line – PRIBERAM Informática. Disponível em: <http://www.priberam.pt/dlpo/dlpo.aspx>. Acesso em: 16.ago.2006.3. Wikimedia Foundation. Disponível em: <http://pt.wiktionary.org/wiki/>. Acesso em: 16.ago.2006.4. Enciclopédia Encarta.5. Wikimedia Foundation. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki>. Acesso em: 16.ago.2006.6. Enciclopédia Larousse.7. Feira de Ciências. Disponível em: <http://www.feiradeciencias.com.br>. Acesso em: 16.ago.2006.8. Aventura na Ciência – Força e Movimento. Editora Globo, 1994.

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