O que é a Energia

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Tudo o que acontece à nossa volta é provocado pela energia.

Olhe por uma janela. Se for de dia, o sol dá-nos luz e calor; se for de noite, as lâmpadas usam a energia eléctrica para produzir luz.

O carro que te leva para a escola ou para casa é abastecido com gasolina, um derivado do petróleo.

Os alimentos que comemos constituem energia que usamos para brincar ou estudar. Como podes ver a energia faz com que tudo aconteça.

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 seguinte exemplo ajuda-te a perceber a diferença entre estes dois tipos de energia.

Põe uma caneta na ponta da tua escrivaninha e empurra-a para o chão. A caneta em movimento usa a energia cinética. Agora, pousa-a novamente em cima da secretária.

Tu usaste a tua própria energia armazenada para levantar e mover a caneta; à medida que a afastas do chão ela vai adquirindo cada vez mais energia, pois quanto mais alta estiver maior é a queda. Quando a pousas 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).

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 tu poderias:

  • 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 comeres demasiado a energia é armazenada em forma de gordura.

Quando falas ao telefone a tua 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 mexeres 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 a tua mãe 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 se observa na figura).

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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.

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 andas mais fresco se usares roupas claras.