Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Ciências
Ensino Fundamental, 9º Ano
Efeitos da energia elétrica no dia a dia, destacando
conceitos, grandezas, e aplicações tecnológicas
CIÊNCIAS , 9º ANO
Efeitos da energia elétrica no dia a dia, destacando
conceitos, grandezas, e aplicações tecnológicas
.
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DE ONDE VEM A
ENERGIA ELÉTRICA?
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ENERGIA
Energia são processos que surgem de várias formas na natureza, esses
processos estão em sucessivas transformações, uma forma de energia se
convertendo em outra.
Podemos simplificar o conceito de energia, como sendo a capacidade que um
corpo tem de realizar trabalho.
A energia está envolvida em
todas as ações que ocorrem no
Universo.
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FONTES
PRIMÁRIAS
DE ENERGIA
Fontes
Renováveis
Solar e eólica.
Fontes Não
Renováveis
Marés e Queda
d´água.
Combustíveis
Fósseis
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GERAÇÃO E CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA
 com o avanço tecnológico, o consumo de energia elétrica no mundo
cresceu de maneira significativa, mudando os hábitos de vida da
população;
toda geração de energia elétrica, seja a partir de fontes não renováveis
ou renováveis, causam impactos ambientais com maior ou menor
intensidade;
 diante dessa realidade, a sociedade contemporânea está entre o dilema
geração de energia X consumo.
 A questão energética de um país está intrinsecamente ligada às políticas
socioeconômicas e ambientais empreendidas pela gestão pública.
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ENERGIA ELÉTRICA
Imagem: KMJ / GNU Free Documentation License
Energia Elétrica ou Eletricidade - é a propriedade
de um sistema elétrico que permite a realização
de trabalho através das cargas elétricas em
movimento (corrente elétrica).
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CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA
E = P x Δt
Imagem: KoS / Domínio Público
E = Energia elétrica consumida
pelo aparelho
P = Potência elétrica do aparelho.
Δt = Intervalo de tempo de funcionamento do aparelho.
O kWh é a energia elétrica consumida durante uma hora de
funcionamento por um aparelho cuja potência média é 1 kW.
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UNIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA
UNIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA
EQUIVALÊNCIAS
Joule (J) unidade de energia do Sistema Internacional (SI)
Kilowatthora
1 kWh 3,6 MJ
860 kcal
British Thermal Unit
1 BTu
1.053 J
252 cal
1 eV
1,6 x 10-19 J 4,4x 1024 kWh
Eletrovolts
Tonelada Equivalente de Petróleo 1 TEP
1010 J
2800 kWh
Imagem: Petrus Chaves
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UTILIZAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA
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PRINCIPAIS MATRIZES ENERGÉTICAS PARA
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
 em nível mundial, a geração de energia elétrica apresenta uma matriz
energética baseada principalmente na energia mecânica (hidrelétrica) e
energia atômica;
 em grandes centros consumidores de energia elétrica do mundo como
França, Inglaterra e Japão entre outros, a matriz energética é proveniente
de usinas Termonucleares;
 a utilização da energia nuclear vem crescendo a cada dia entre os países
desenvolvidos ou países centrais. É uma das alternativas menos poluentes,
permitindo a geração de uma grande quantidade de energia e instalações
de usinas perto dos centros comerciais, minimizando o custo de
distribuição de energia;
 as hidrelétricas por sua vez têm parcela significativa em países como Brasil
e China, motores econômicos mundiais.
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GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
A eletricidade pode ser gerada a partir de algumas fontes primárias de
energia, dentre elas podemos destacar:
 Energia Mecânica – Água
 Energia Térmica – Sol
 Energia Eólica – Vento
 Energia Nuclear – Átomo
 Célula a Combustível
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Zaragoza / Creative Commons Atribuição 2.0 Genérica
Imagem: Stefan Kühn / GNU Free
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Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos
Termos 2.5 Genérica
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ENERGIA MECÂNICA
A energia mecânica total de um sistema é uma grandeza que se conserva
sempre que sobre o sistema não atuar forças dissipativas. Isto é, forças
capazes de converter energia mecânica em calor ou qualquer outra forma de
energia. São exemplos de forças dissipativas: o atrito, a resistência do ar, a
viscosidade.
Energia Mecânica (EM) - É a soma das Energias Cinética (EC) com a Energia
Potencial (Ep), gravitacional ou elástica.
EM = EC + EP
Imagem: Robert.ploucha / GNU Free
Documentation License
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ENERGIA MECÂNICA
Energia Cinética – está associada
ao movimento dos corpos.
Energia Potencial Gravitacional –
está associada à altura de um
corpo em relação ao solo
m v2
Ec 
2
EP = mgh
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ENERGIA ATÔMICA
Imagem: Fastfission / Domínio Público
São conhecidas duas
formas de liberação de
energia por núcleos
atômicos: fissão e
fusão. Hoje as
termonucleares
funcionam gerando
energia pelo processo
de fissão nuclear.
Imagem: Panoptik / GNU Free Documentation
License
A Usina Termonuclear é uma eficiente geradora de energia, através da reação dos
combustíveis geralmente (urânio, tório e actínio) produz calor que ferve a água de
uma caldeira transformando-a em vapor. O vapor movimenta uma turbina que aciona
um gerador produzindo Energia Elétrica (eletricidade).
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DESENVOLVIMENTO E CONSUMO DE ENERGIA
A evolução humana está ligada à utilização cada vez maior de energia.
A energia usada pelo homem tecnológico ultrapassa em mais de cem
vezes a energia utilizada pelo homem primitivo.
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VOCÊ VIVERIA SEM ENERGIA ELÉTRICA?
O blackout (apagão) é o corte
ou colapso
temporário de
energia elétrica, que provoca o
maior prejuízo econômico se
ocorrer com frequência em
grandes centros econômicos do
mundo.
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POR QUE ECONOMIZAR ENERGIA?
Está em vigor uma portaria do
Ministério de Minas e Energia
(MME) que pretende tirar, até
2017, todas essas lâmpadas
incandescentes do mercado.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
A Eficiência Energética deve ser considerada na hora de comprar um eletrodoméstico?
O Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, o Inmetro, possui uma etiqueta
chamada de Selo Procel, que identifica os aparelhos eletrodomésticos mais econômicos, de
acordo com a eficiência energética, medida pelo CEE – Coeficiente de Eficiência Energética. A
classificação é divida em A, B, C, D e E. Quanto maior o CEE, mais eficiente será o aparelho.
Selos Procel
http://blogdoefacil.com.br/wpcontent/uploads/2010/11/selo-procel.jpg
http://www.inmetro.gov.br/consumidor/img/
etiqueLampada.gif
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ECONOMIZAR É PRESERVAR
Cientistas norte americanos do Instituto de
Tecnologia de Massachusetts (MIT) criaram
uma nova lâmpada que parece fazer o
impossível: gerar mais energia do que
consome.
Imagem: Nasena LED Light / GNU Free
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Uma lâmpada de LED é capaz, por
exemplo, de economizar até 90% de
energia sem que isso influa na sua
eficiência luminosa.
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Imagem: The people from the Tango! project / Domínio Público
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O ano de 2012 promete ser voltado para a conscientização ambiental e
utilização de energia sustentável, pois a ONU – Organização das Nações
Unidas já estabeleceu que será o Ano Internacional da Energia Sustentável
para Todos.
Fonte: http://www.smartkids.com.br/especiais/energia-sustentavel.html
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ENERGIA ELÉTRICA E SUAS TECNOLOGIAS
SOUND CHARGE
A camiseta possui uma bateria,
que armazena a energia sonora e
transforma em Eletricidade para
ser usada na recarga de celulares e
outros dispositivos móveis.
http://garimpoverde.com/wpcontent/uploads/2012/04/orang
e-sound-charge-t-shirt_1.jpg
TOMADA COM CRONÔMETRO
Evitar a Perda de Energia e,
claro, economizar na conta
mensal de energia elétrica.
http://garimpoverde.com/wpcontent/uploads/2011/12/421.jpg
FERRO DE PASSAR ROUPA SUSTENTÁVEL.
Converte a energia Cinética do conjunto em energia
Elétrica e, posteriormente, transforma em Calor.
http://garimpoverde.com/wpcontent/uploads/2011/03/ferro-de-passar-roupa300x249.jpg
CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL
dispositivos capazes de realizar a
conversão contínua de energia
Química em energia Elétrica.
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Interruptor de luz que poupa energia
Tem como objetivo sensibilizar as crianças em relação à energia que
elas consomem. A energia mostra sua personalidade através de
“rostos” que aparecem no interruptor de luz. O caráter vai se
tornando progressivamente bravo quanto mais tempo as luzes
permanecem acesas. Esse display de emoção irá incentivar as
crianças a desligarem as luzes quando não houver necessidade, por
exemplo, durante o dia, ou quando não estiverem presentes no
cômodo.
http://garimpoverde.com/wpcontent/uploads/2011/02/13-224x300.jpg
Em Roterdam, foi criada a primeira boate sustentável do mundo
e seu nome ficou bem apropriado: Club Watt. Ali a energia dos
pés dos clientes se chocando contra a pista é usada para
iluminar o chão com várias cores diferentes. Um telão mostra
quanta energia os ânimos da moçada naquele dia estão
rendendo.
http://images.teamsugar.com/files/u
pl1/1/15111/40_2008/sdcfloorclose
hr.jpg
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ATIVIDADE PRÁTICA
Atividade 1 . Quantificando o consumo de energia elétrica
Levar os alunos até o medidor de energia elétrica da escola, ou outro mais
próximo e oriente para que o observem, leve também uma conta de energia
elétrica e uma calculadora.
Questões a serem discutidas em frente ao medidor:
1º O que ele registra?
2º Qual a unidade prática e no SI usada para medir o consumo de energia
elétrica?
3º Analisando a conta de energia observe quantos kWh foram gastos no
último mês.
4º Compare com o consumo de energia de outros meses, que vêm descritos
nessa mesma conta.
5º Faça a divisão do valor pago na conta pelo número de kWh consumido e
tenha o valor médio do custo do kWh.
Observação: Realizar a mesma atividade tomando como base o contador de
Modificada
suas casas.
Fonte:http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=22395
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Atividade 2 . Comparando o consumo dos eletrodomésticos
1º Passo: Dividir a turma em equipes para que façam uma
pesquisa de campo sobre as marcas de eletrodomésticos que
trabalham com tecnologias que buscam uma maior eficiência
energética.
2º Passo: Depois cada grupo deve montar uma tabela ou quadro
demonstrativo, elencando as marcas que apresentam os
menores e maiores consumos.
3º Passo: Disponibilizar um momento pedagógico para a
socialização dos resultados obtidos pelas equipes.
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Atividade 3. Promover uma campanha educativa consumo de energia
elétrica
1º Passo: Organizar e dividir. Depois, entregar aos grupos temas sobre
o consumo de energia elétrica referente aos principais
eletrodomésticos mais utilizados no dia a dia.
2º Passo: Cada grupo de estudantes deve elaborar material
(cartilha, cordel, entre outros) com sugestões para reduzir o consumo.
3º Passo: Juntamente com a coordenação pedagógica, promover um
evento na escola para distribuição desses materiais de autoria dos
estudantes, bem como realizar mesas redondas e debates com
especialistas a fim de sensibilizar as pessoas sobre a necessidade de
um consumo consciente e sustentável de energia elétrica.
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Atividade 4. Promover uma competição entre as turmas referente a
diminuição no consumo de energia elétrica
1º Passo: Orientar os estudantes de cada turma para que façam o
acompanhamento do consumo de energia elétrica da suas casas.
2º Passo: Cada estudante deve interferir diretamente nos hábitos de sua casa
para diminuir o consumo de energia elétrica num período de pelo menos de
dois meses correntes.
3º Passo: Após o período determinado, os estudantes de cada turma deverão
computar a média do consumo de energia elétrica mediante comprovação
(conta de energia elétrica), será vitoriosa a turma que apresentar o menor
consumo.
3º Passo: Cabe ao educador, escolher a premiação para a turma vencedora.
Tabela de Imagens
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2
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9b RTV Purmerend / Creative Commons
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Acesso
01/10/2012
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17 KMJ / GNU Free Documentation License
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19b Nasena LED Light / GNU Free
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20 The people from the Tango! project /
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Acesso
01/10/2012
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