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Introdução
Tudo o que acontece à nossa volta é
provocado pela energia. Durante o dia, o sol dá-nos
luz e calor; durante a noite, as lâmpadas usam a energia eléctrica
para produzir luz.
Existem dois grandes tipos de energia,
dependendo se ela está em movimento ou armazenada:
- A energia em movimento chama-se energia cinética ou dinâmica;
- A energia armazenada chama-se energia potencial.
O exemplo seguinte ajuda a perceber a diferença entre estes dois
tipos de energia:
Coloque uma caneta na ponta de uma secretária e empurre-a para o chão. A
caneta em movimento usa a energia cinética. Agora, pouse-a novamente em
cima da secretária. Nesse movimento usou a sua própria energia armazenada para
levantar e mover a caneta; à medida que a afasta do chão ela vai
adquirindo cada vez mais energia, pois quanto mais alta estiver maior é
a queda. Quando a pousar na secretária ela contém energia potencial
armazenada.
A energia pode ser medida de várias
maneiras. Uma delas é o Btu (British Thermal Unit), medida britânica
que mede a energia calorífica. Um Btu é a quantidade de energia necessária
para elevar um grau Fahrenheit a temperatura de 0,454 litros de água.
Um Btu corresponde a um fósforo aceso. Por exemplo, para fazer uma
cafeteira de café são necessários 2000 Btus.
A energia também pode ser medida em
joules. São necessários mil joules para igualar um Btu, por isso:
1000 Joules = 1 Btu
Assim, seriam necessários dois milhões de joules para fazer a mesma
cafeteira de café.
O
nome Joule vem de um físico Inglês que se chamava James
Prescott Joule. Ele descobriu que o calor é um tipo de energia.
Um joule é quantidade de energia necessária para levantar 454
gramas do chão a uma altura de nove polegadas (é
aproximadamente 22,86 centímetros). |
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Na generalidade os cientistas preferem
medir a energia em joules do que em Btus; por outro lado, o sistema de
medição métrica, metros e quilogramas, é mais usado do que o sistema
britânico de "pés" e "polegadas".
Como no sistema métrico mil significa quilo então temos:
1000 joules = 1 Kilojoule = 1 Btu
Uma torrada barrada com manteiga contém
cerca de 315 kilojoules; com esta energia podemos:
- caminhar lentamente durante
15 minutos;
- andar depressa durante 6
minutos;
- andar de bicicleta durante
10 minutos;
- dormir durante 1-1/2 horas;
- conduzir um carro durante
60 segundos a 80 quilómetros por hora:
- manter uma lâmpada acesa
de 60 watts durante 1-1/2 horas.
Algumas alterações
na forma de energia
A energia não pode ser criada nem
destruída, mas podemos mudar a sua forma.
A energia armazenada nas pilhas das lanternas transforma-se em luz
quando as acendemos.
A comida ingerida é armazenada no nosso corpo como energia potencial química;
quando a usamos para trabalhar, o que implica movimento, ela constitui
energia cinética.
Se comer-mos demasiado a energia é armazenada em forma de gordura.
Quando se fala ao telefone a voz transforma-se em energia eléctrica,
ao mesmo tempo o telefone transforma essa energia eléctrica em som.
A energia calorífica
O calor é uma forma de energia usada
em muitas circunstâncias, por exemplo, serve para aquecer as casas ou
cozinhar a comida.
A energia calorífica apresenta-se e move-se de três maneiras;
1. Condução
2. Transmissão
3. Radiação
A condução de calor acontece quando a energia passa directamente de um
sítio para o outro. Se mexer uma panela de sopa ao lume com uma
concha metálica esta aquece. Isto acontece porque o calor é conduzido
da parte quente da panela para a zona fria da concha.
Os metais são excelentes condutores do calor, por isso, os tachos e
panelas que se usa para cozinhar são feitos de metal. Outros
materiais como o plástico ou a madeira são maus condutores de calor e
a eles chamamos isoladores.
A transmissão é o movimento de gases
ou líquidos de um sítio frio para outro mais quente. Se a tal panela
de sopa fosse feita de vidro poderíamos ver as deslocações ocorridas
dentro da panela. De facto a sopa quente do fundo da panela move-se para
cima onde está mais frio, e em sentido inverso, a sopa que está no
cimo da panela desloca-se para o fundo onde está mais quente. Desta
maneira gera-se um movimento circular corrente (tal como vês na figura).
| O
vento é muitas vezes causado por transmissões de calor.
Durante o dia, o ar frio vindo do mar desloca-se de forma a
substituir o ar quente da terra; à noite a direcção do vento
inverte pois, a água está mais quente relativamente à terra. |
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A radiação é a última forma de
movimento da energia calorífica. A luz do sol e seu calor não chegam
à terra por condução ou transmissão porque o espaço celeste é
quase vazio. Os raios solares são emitidos em linha rectas e o seu
movimento chama-se radiação.
Quando os raios solares atingem a terra
a sua radiação é absorvida ou reflectida. As superfícies escuras
absorvem mais a radiação e as claras reflectem-na. Assim, durante o
Verão anda-se mais fresco quando se usa roupas claras.
Resumo
1. A energia é a força do movimento.
2. Existem dois tipos diferentes de energia. A energia cinética, em
movimento e a energia potencial armazenada.
3. A energia é medida em unidades, duas das quais são o Btu e o Joule.
4. A energia não pode ser criada ou destruída, apenas pode mudar a sua
forma.
5. A energia calorífica move-se de três formas: a condução, a
transmissão e a radiação.
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