Disciplina: ENERGIA E BIOENERGIA

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  • Disciplina: ENERGIA E BIOENERGIA

    Energia. Conceito.

    Origem e interao entre as fontes e formas de energia.

    Converso de energia. Unidades de energia.

    Prof. Dr. Eduardo Di Mauro

    Departamento de Fsica, CCE, UEL.

  • O QUE ENERGIA? O sol: fonte primria de energia.

    A energia solar responsvel por praticamente todos os processos naturais observveis no planeta Terra.

    Da energia elica associada a furaes energia trmica no solo dos desertos ardentes, da energia cintica nas guas de um rio caudaloso energia potencial presente no vapor de gua nas nuvens, da energia eltrica em uma tempestade de raios energia hidreltrica, da energia fssil renovvel, da energia que as plantas usam para crescer at a que usamos para viver, todas tm por fonte primria a energia solar.

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Planetahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Terrahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_renov%C3%A1vel

  • UNIDADES DE ENERGIA

    Unidade Smbolo Equivalncia

    joule J = 1 N.m = 1 kg.m.s-2

    erg (cgs) erg = 10-7 J

    hartree (au) Eh ~ 4,359 75 x 10-18 J

    rydberg Ry ~ 2,179 87 x 10-18 J

    eltron-volt eV ~ 1,602 18 x 10-19 J

    caloria termoqumica calth = 4,184 J

    caloria internacional calIT = 4,1868 J

    caloria a 15 oC calIT ~ 4,1855 J

    atmosfera-litro atm-l = 101,325 J

    British Thermal Unit Btu = 1055,06 J

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Joulehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Erghttp://pt.wikipedia.org/wiki/Cgshttp://pt.wikipedia.org/wiki/Hartreehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Rydberghttp://pt.wikipedia.org/wiki/El%C3%A9tron-volthttp://pt.wikipedia.org/wiki/El%C3%A9tron-volthttp://pt.wikipedia.org/wiki/El%C3%A9tron-volthttp://pt.wikipedia.org/wiki/Caloriahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Caloriahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Caloriahttp://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Atmosfera-litro&action=edit&redlink=1http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Atmosfera-litro&action=edit&redlink=1http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Atmosfera-litro&action=edit&redlink=1http://pt.wikipedia.org/wiki/British_Thermal_Unit

  • Tipos principais de energia Energia fsica

    Energia hidrulica e mecnica (qualquer esforo para movimentar ou erguer um objeto)

    Energia cintica e dinmica (dos corpos)

    Energia qumica

    Energia da combusto;

    Energia de clulas fotoeltricas e fotovoltaicas;

    Energias das reaes qumicas.

    Energia eltrica

    Energia da movimentao de eltrons gerados por campo eltrico.

    Energia atmica

    Energia da diviso do tomo Fisso.

    Energia proveniente da fuso dos tomos.

  • ENERGIA HIDRULICA

    Primeiro ciclo de transformao:

    Energia solar que produz a energia

    hidrulica das quedas dgua, cuja

    origem a conjugao da energia

    gravitacional da Terra atuando sobre as

    guas e a energia solar incidente sobre as

    superfcies lquidas originando os rios, que

    represados, tornam-se uma fonte de

    aproveitamento econmico da energia

    hidrulica.

    A energia das quedas dgua se

    expressa sob a forma de energia

    mecnica, que impulsiona as

    turbinas hidrulicas das usinas

    hidreltricas, cujo trabalho

    disponvel aciona os geradores

    que geram energia eltrica.

  • Formas de energia

    Primeiras formas de energia:

    Esforo muscular (homem e animais), energia elica (vento) e energia hidrulica (correnteza das guas).

    Com a revoluo industrial na segunda metade do sculo XVIII e no sculo XIX:

    Mquinas a vapor; Mquinas movidas a energia eltrica - ELETRICIDADE

  • Mquina a vapor

    Todas as mquinas trmicas

    funcionam baseadas no

    princpio de que o calor

    uma forma de energia, ou

    seja, pode ser utilizado para

    produzir trabalho, e seu

    funcionamento obedece s

    leis da termodinmica.

    A mquina ou motor a vapor

    refere-se tambm a turbina a

    vapor, outro tipo de mquina

    trmica que explora a presso do

    vapor.

    Um motor um dispositivo que converte

    outras formas de energia em energia

    mecnica, de forma a impelir movimento a

    uma mquina ou veculo. Em contraste,

    existem os chamados geradores.

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Calorhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Energiahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Trabalhohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A2micahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_mec%C3%A2nicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_mec%C3%A2nicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Gerador

  • Lei da Conservao da Energia 1o Princpio da Termodinmica

    O uso da energia implica em

    transform-la

    de uma forma para outra...

    Energia total antes

    da exploso = Energia total aps

    a exploso

    Porm a energia, no criada nem

    destruida.

    Sejam quantas forem as transformaes,

    a quantidade total de energia no Universo permanece constante.

  • As transformaes no alteram a quantidade de energia do

    Universo. Embora permanea inalterada, ...

    ... em cada transformao, a parcela da

    energia disponvel torna-se cada vez menor.

    2o Princpio da Termodinmica

    Na maioria das transformaes parte da energia

    converte em calor...

    ... que ao se dissipar caoticamente pela vizinhana

    torna-se , cada vez menos disponvel, para realizao

    de trabalho.

    A energia total do Universo no muda, mas a parcela disponvel

    para realizao de trabalho, torna-se cada vez menor.

  • Energia elica

    A energia elica a energia cintica transportada pelas massas de ar da atmosfera em movimento, ou seja, pelo vento.

    Uma mquina elica, por exemplo, um aerogerador, absorve parte da energia cintica do vento atravs de um rotor aerodinmico, convertendo-a em potncia mecnica de eixo (torque x rotao) a qual convertida em energia eltrica por meio de um gerador eltrico.

  • ENERGIA ELICA (vento)

    Utilizao da fora de

    arraste, que a

    componente da fora

    exercida pelo vento na

    direo do seu movimento.

    Esse tipo de aplicao o

    mais antigo, usado por

    embarcaes primitivas,

    como as vela.

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Freiheitu.jpg

  • ENERGIA ELICA (vento) A outra maneira o uso da fora

    perpendicular ao vento. Conforme a geometria e posio relativa de certas superfcies, a distribuio da presso resultante do vento gera uma componente de fora.

    o caso das embarcaes mais modernas que usam a vela latina, das velas das caravelas, da geometria da asa do avio, dos cataventos e dos aerogeradores.

    Um aerogerador um gerador eltrico integrado

    ao eixo de um cata-vento e que converte energia

    elica em energia eltrica.

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Geradorhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Cata-ventohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Cata-ventohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Cata-ventohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3licahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_e%C3%B3licahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_el%C3%A9trica

  • ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

    CLULAS FOTOVOLTAICAS

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Solar_Panels.jpg

  • Composio da CLULA FOTOELTRICA

  • EFEITO FOTOVOLTAICO http://www.photovoltaique.info/L-effet-photovoltaique.html

  • ESQUEMA DE CLULA FOTOVOLTAICA

  • CAMPO ELTRICO

    http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Km123.jpg

  • LMPADA FLUORESCENTE

  • ENERGIA NUCLEAR

  • FISSO NUCLEAR

  • FUSO NUCLEAR

  • CONVERSO DE ENERGIA

    So raros os processos na superfcie da Terra que no se ligam de alguma forma energia solar.

    Exemplos de converso de energia:

    - energia hidrulica em energia eltrica;

    - energia eltrica em energia luminosa (lmpada);

    - energia eltrica em energia sonora (rdio);

    - energia eltrica em energia trmica (ferro de passar roupa, chuveiro e outros).

  • Fluxograma de energias

    MUNIZ, Rafael Ninno. Pedagogia da energia.. In: ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 6., 2006, Campinas. Proceedings online... Available from:

  • Petrleo e lcool Mundo:

    Terras agriculturveis > 1 bilho de hectares

    Utilizadas para produzir lcool = 10 milhes de hectares

    Brasil:

    Terras agriculturveis = 152 milhes de hectares

    Terras utilizadas = 62 milhes de hectares

    Terras utilizveis sem desmatamento = 90 milhes de hectares

    Terras de pastagens = 177 milhes de hectares

    Florestas nativas = 440 milhes de hectares

    Terras utilizadas para produo de cana = 7 milhes de hectares

    Parte utilizada para produo de lcool = 4 milhes de hectares

    Parte utilizada para produo de acar = 3 milhes de hectares

    Terras utilizadas para produo de soja = 23 milhes de hectares

    lcool:

    Produo mundial = 600 mil barris / dia = 35 bilhes de litros/ano

    Produo brasileira = 18 bilhes de litros/ano

    Petrleo:

    Produo mundial = 85 milhes de barris/dia = 5 trilhes de litros/ano

    1 barril = 42 gales = 158,9873 litros 159 litros