Fontes e Formas de Energia

Fontes de energia e utilização da energia
Energias renováveis e não renováveis
Combustíveis fósseis
Energias alternativas


Transferências de Energia

Energia potencial e cinética
Transformação de energia
Transferência de energia na forma de calor, luz e som
Transferência de energia por condução, convecção e radiação
Conservação de energia
Centrais produtoras de energia
Casa ecológica e energeticamente eficiente
Poupar energia


Projectos sobre Energia




Fontes e Formas de Energia


A energia é uma propriedade dos corpos.
Não podemos ver a energia, mas esta pode ser detectada através dos efeitos que produz (manifestações de energia): luz, som, temperatura, movimento...

O nome da energia depende do efeito que produz:
  • Luz - Energia luminosa;
  • Som - Energia sonora;
  • Temperatura - Energia térmica;
  • Movimento - Energia motora.

Não existem vários tipos de energia (por ex., a energia que provoca a luz é a mesma energia que provoca o som), mas existem duas formas de energia:
  • Energia cinética - Forma de energia relacionada com o movimento dos corpos (não existe nos corpos em repouso);
  • Energia potencial - Forma de energia relacionada com a distância entre os corpos (existe nos corpos em repouso).

Uma fonte de energia é um corpo que produz e/ou que transfere a energia para outro corpo.

Fonte de Energia
Manifestação de Energia
Sol (a principal fonte de energia para a Terra)
Energia solar (térmica, luminosa ou fotovoltaica)
Biomassa
Energia química
Combustíveis fósseis:
Petróleo, gasolina, gasóleo, gás propano (GPL), gás butano, gás natural, carvão
Energia química
Energia térmica
Vento (ar em movimento)
Energia eólica
Água em movimento (rios, ondas do mar, marés e vapor de água)
Energia hídrica (hidráulica)
Energia hidroeléctrica
Calor do interior da Terra, nas zonas vulcânicas
Energia geotérmica
Hidrogénio
Energia eléctrica
Álcool
Energia química
Pilhas, baterias e geradores
Energia química
Fogo (a primeira a ser utilizada pelo Homem)
Energia térmica e luminosa
Biocombustíveis (óleo vegetal)
Energia química
Biomassa (resíduos vegetais: madeira e plantas)
Energia química
Materiais radioactivos (urânio e plutónio)
Energia nuclear (energia atómica)
Tomadas eléctricas

Alimentos (nutrientes: proteínas, lípidos, glícidos e sais minerais)
Energia química
Lâmpadas
Energia luminosa e energia térmica
Som





Cadeias Energéticas


Cadeia alimentar: Sol > Plantas > Herbívoros > Carnívoros > Homem
Os alimentos possuem energia armazenada nos nutrientes.
Ao longo de uma cadeia alimentar, os nutrientes e a energia são transferidos, armazenados e transformados.
Assim, as cadeias alimentares também são cadeias energéticas.




O Homem aprendeu a extrair e a transformar a energia dos materiais, para melhorar a sua qualidade de vida
Mas, os recursos energéticos mais utilizados estão a acabar, e libertam gases que são muito poluentes e que provocam o aquecimento global, pelo que é muito importante poupar energia e procurar outros recursos energéticos para substituir os comb foss.


Não é correcto dizer "estou cheio de energia" ou "estou sem energia"
a quantidade de energia pode aumentar ou diminuir devido a trocas de energia.
a energia pode ser medida
1 cal = 4,18 J (análise de rótulos)

Um sistema é a parte do universo que se pretende estudar num dado momento. Tudo o que não fizer parte do sistema em estudo é o exterior do sistema.
A energia é uma grandeza física escalar que se exprime, no SI, em joule (J).
Também é comum usar a caloria (cal) como unidade de energia. Outras unidades frequentes são ainda os múltiplos quilojoule (kJ) e quilocaloria (kcal).

Uma fonte de energia é um sistema que fornece energia a outros sistemas com os quais interage.
O Sol é a nossa principal fonte de energia (liberta energia solar)
água, vento, biomassa, carvão e petróleo, gás natural, urânio

A maior parte da energia utilizada no mundo vem dos combustíveis fósseis, que tendem a esgotar-se, provocando uma "crise energética", e que são muito poluentes, libertando gases que provocam o efeito de estufa e o aquecimento global.
Podemos classificar as fontes de energia naturais em renováveis e não renováveis.

As fontes de energia não renováveis são aquelas cujas reservas se consomem quando são usadas continuamente, não se repondo à escala humana (porque demoram milhões de anos para se formarem), o que leva ao seu esgotamento. É o caso do petróleo, do carvão e do gás natural.
As fontes de energia renováveis são aquelas que não se consomem ao serem usadas continuamente, como é o caso do Sol, da água, do vento e da geotermia.
em Portugal, cerca de 8% da energia que consumimos vem de fontes renováveis
Os combustíveis fósseis formam-se no subsolo ao longo de milhões de anos a partir de
matéria orgânica Irestos de animais e plantas] em decomposição. A maior parte da energia usada no mundo provém da sua utilização. Estes combustíveis tendem a esgotar-se dentro de algumas décadas, o que conduz a um cenário de 'crise energética".
Os combustíveis nucleares actualmente utilizados. como é o caso do urânio, também podem ser considerados fontes de energia não renováveis (mas não corre o risco de se esgotar actualmente, porque é pouco utilizado). A energia nuclear é aquela que se produz nas centrais nucleares a partir de materiais radioactivos.
Podemos qualificar a energia em função da fonte a partir da qual é obtida. Assim, a energia solar é obtida a partir do Sol, a energia eólica provém do vento. a energia hídrica é a energia da água, e a energia geotérmica resulta do calor do interior da Terra (geotermia).


A energia cinética é a forma de energia associada ao movimento, e depende da velocidade com que o corpo se desloca, bem como da sua massa.
Quanto maior for a massa e a velocidade de um corpo, maior é a energia cinética que possui.

A energia potencial é a forma de energia armazenada nos sistemas, e resulta da interacção entre corpos.
A energia potencial gravítica resulta da interacção dos corpos com aTerra; depende da massa do corpo e da distância a que ele se encontra da Terra.
Quanto maior for amassa de um corpo e a altura a que ele se encontra, maior é a energia potencial que possui.
Num corpo em queda livre, a energia potencial gravítica transforma-se em energia cinética. O corpo perde energia potencial gravítica à medida que ganha energia cinética
Num corpo lançado para cima, a energia cinética transforma-se em energia potencial gravítica. O corpo ganha energia potencial gravítica e perde energia cinética.

Um receptor de energia recebe a energia cedida por uma fonte. Durante a transferência, a energia da fonte diminui e a do receptor aumenta.
Energia - Fonte Receptor
Um sistema que funcione como receptor numa transferência de energia, pode comportar-se como fonte noutra transferência.
As transferências de energia, que ocorrem de um sistema para outro, estão fre- quentemente associadas a transformações de energia. Estas normalmente acontecem dentro do sistema, que actua como fonte ou como receptor .
A potência é uma grandeza física que relaciona a energia transferida por um sistema e o tempo durante o qual ocorre a transferência. Calcula-se pelo quociente entre a energia e o tempo: P = E / t
A unidade SI de potência chama-se watt (W). Também se utilizam frequentemente múltiplos desta unidade como o quilowatt (kW) ou o megawatt (MW).
Da definição de potência, resulta que E= P x t.
Se medirmos a potência em quilowatt e o tempo em horas, a energia pode exprimir-se em quilowatt-hora (kWh). Esta unidade, por ser maior do que a unidade SI, é muito usada em termos práticos.
A energia útil é a fracção da energia fornecida a um aparelho que é utilizada para concretizar o fim a que este se destina.
A energia dissipada é a fracção da energia fornecida que não é utilizada para o fim a que o aparelho se destina, sendo essencialmente transferida para o exterior como calor e ruído.
Tem-se que: Eforn = Eutil + Ediss
O rendimento mede a capacidade de um aparelho transformar a energia que lhe é fornecida em energia útil, e calcula-se pelo quociente entre esta e a energia fornecida. É uma grandeza física sem unidades, usualmente representado pela letra grega ?? (lê-se eta). Costuma exprimir-se na forma de percentagem: E?? = Eutll x 100% Eforn
Lei da Conservação da Energia: A energia total do Universo mantém-se constante.
A temperatura é uma propriedade dos corpos que se mede com termómetros. A sua unidade SI é o kelvin (K), mas é frequentemente medida em graus Celsius (ºC).
O calor é a energia transferida espontaneamente entre dois sistemas que se encontram a temperaturas diferentes. A transferência ocorre do sistema cuja tem- peratura é mais elevada para o que se encontra a menor temperatura, e só termina quando os dois sistemas ficam à mesma temperatura.
O equilíbrio térmico é atingido quando dois sistemas em contacto, inicialmente a temperaturas diferentes, trocam energia na forma de calor até alcançarem a mesma temperatura.
O calor é energia em trânsito entre sistemas a diferentes temperaturas, e não é uma propriedade dos sistemas.
A temperatura de um sistema aumenta se este recebe calor, e diminui, se o sistema cede calor.
A condução é o principal processo de transferência de calor nos sólidos, e consiste na propagação da agitação das partículas que constituem o material umas às outras. Existem materiais bons condutores e maus condutores de calor.
A convecção é o principal processo de transferência de calor nos líquidos e nos gases, e consiste no estabelecimento de correntes ascendentes de matéria quente e descendentes de matéria fria, designadas por correntes de convecção.
A radiação é o processo de transferência de calor que não precisa de um meio material para se propagar.