Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Ciências
Ensino Fundamental, 9º Ano
Fontes de energia, destacando tipos,
fontes e as formas de transformação
CIÊNCIAS, 9º ANO
Fontes de energia, destacando tipos, fontes e as formas de transformação
Algumas curiosidades...
Como é “gerada” a eletricidade
a partir da água nas
hidrelétricas?
Imagem: Vinícius Bodo / GNU Free Documentation License.
Imagem: Gelpgim22 / GNU Free Documentation
License.
É possível converter um tipo de
energia em outro qualquer?
Antes de responder, vamos fazer uma breve viagem no
tempo e conhecer alguns conceitos fundamentais.
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Viagem no tempo
Imagem: Nikai / domínio público.
O desenvolvimento do ser humano está
intrinsecamente ligado aos tipos de energia a que
teve acesso. O domínio sobre o fogo foi o primeiro
grande passo para a humanidade.
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Por intermédio das máquinas a
vapor, o homem reduziu o tempo de
deslocamento entre cidades e países,
através dos trens e navios.
Imagem: Ben Brooksbank /
Creative Commons AttributionShare Alike 2.0 Generic.
O Carvão Mineral foi o combustível
que impulsionou a Revolução Industrial.
Foi ele quem alimentou as máquinas a
vapor e, através destas, o homem
conseguiu
produzir
produtos
manufaturados em grandes quantidades,
como tecidos, ferramentas e outras
máquinas.
Imagem: Nicolás Pérez / GNU
Free Documentation License.
Viagem no tempo
Imagem: Herman
Heyenbrock / domínio
público.
Fontes de energia, destacando tipos, fontes e as formas de transformação
CIÊNCIAS, 9º ANO
Fontes de energia, destacando tipos, fontes e as formas de transformação
No século XVIII, a
energia elétrica passou a
ocupar o espaço do carvão
nos processos industriais.
A energia elétrica era
mais nobre que o carvão,
pois sua conversão em outra
forma de energia só era
conseguida de forma muito
eficiente.
Imagem: MOs810 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
Viagem no tempo
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Viagem no tempo
No final do século XIX,
outro energético surge para
mudar o mundo: o petróleo
com o uso de seus
derivados.
Imagem: Unisouth / GNU Free
Documentation License.
Imagem: Yan Kennon / domínio público.
Imagem: Divulgação Petrobras / Abr / Creative
Commons Attribution 3.0 Brazil.
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Viagem no tempo
Imagem: colin grice/ Creative Commons
Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
Imagem: Kiko Alario Salom / Creative
Commons Attribution 2.0 Generic.
No século XX, iniciou-se o uso em escala
do Gás Natural. Ele tomou espaço do carvão
nas termoelétricas, tornando-se o energético
que mais cresce em utilização no mundo.
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Imagem: Stefan Kühn / GNU Free
Documentation License.
Outro
combustível
do
século
XX
é
o
Nuclear.
Inicialmente como fonte de
energia para a bomba atômica,
depois teve sua utilização como
combustível
em
Usinas
Termonucleares. Muitos países
utilizaram essa forma de energia
como os EUA, França e
Alemanha. Hoje, seu uso está
sendo repensado.
Imagem: autor desconhecido / domínio
público.
Viagem no tempo
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Energia está em tudo que nos rodeia!
Hoje estamos
cheios de
Energia. Vamos
Brincaaaaaar!
Vou dormir
para
recuperar
Energia para
amanhã!
Imagem: Eurobas / GNU Free Documentation License.
Acho que eu
não estou
legal. Estou
sem Energia…
Imagem: Esparta / Creative Commons Attribution 2.0
Generic.
Imagem: Dmytro.Tchystiak / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported.
Nessas situações, associa-se Energia à saúde ou à atividade.
Imagem: Keith Allison / Creative Commons AttributionShare Alike 2.0 Generic.
Imagem: Christopher Johnson / Creative
Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
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Afinal, o que é ENERGIA?
Energia é a capacidade de realizar
trabalho.
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FOTOSSÍNTESE: Processo
conversão de energia.
natural
luz do sol
oxigênio
dióxido de carbono
água
Imagem: At09kg / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported.
de
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Fontes de Energia
Classificamos as Fontes de Energia em:
• FONTES PRIMÁRIAS – Ocorrem livremente na
Natureza.
Ex.: Sol, água, vento, gás natural, petróleo bruto, etc.
• FONTES SECUNDÁRIAS – São obtidas a partir
de outras formas de energia.
Ex.: eletricidade, gasolina, petróleo.
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Fontes de Energia
As fontes de energia primárias podem ser:
 FONTES RENOVÁVEIS – Renovam-se continuamente na
Natureza, sendo, por isso inesgotáveis.
 FONTES NÃO RENOVÁVEIS - Suas reservas se
esgotam, pois o seu processo de formação é muito lento
comparado ao ritmo de consumo que o ser humano faz
delas.
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Fontes Renováveis de
Energia
O Sol
Imagem: SolarCoordinates / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported.
A energia provinda do Sol pode ser utilizada
para produzir:
Calor: utilizando-se coletores solares.
Imagem: Emijrp / GNU Free
Documentation License.
O Vento
Essa energia pode ser utilizada
para produzir Eletricidade através de
aerogeradores.
Imagem: Gelpgim22 / GNU Free
Documentation License.
Eletricidade: utilizando-se painéis fotovoltaicos.
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Fontes de Energia
Renováveis
A Água
Imagem: Hannu / domínio público.
A Biomassa
Consiste no aproveitamento
da
energia
acumulada
nos
combustíveis e em plantas com
elevado teor energético.
Imagem: Chris Newman / Creative
Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic.
Constroem-se barragens
hidroelétricas para “produzir”
Eletricidade.
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Os
Fontes de Energia
Renováveis
Gêiseres
O calor proveniente do núcleo da Terra faz os
jatos de água quente serem expelidos, podendo assim
ser aproveitado para “produzir” Eletricidade.
Imagem: Beast from the Bush / GNU
Free Documentation License.
As Marés
O aproveitamento dessa energia pode ser
feito através de centrais elétricas que funcionam
por ação da água das marés. A diferença entre os
níveis de água da maré cheia e seca, são fatores
determinantes para a “produção” de Eletricidade.
Imagem: Janell Blose / domínio público.
CIÊNCIAS, 9º ANO
Imagem: mattbuck / Creative
Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unported.
Imagem: Thiagonegris / GNU
Free Documentation License .
Imagem: Stephen Friedt /
Creative Commons AttributionShare Alike 3.0 Unported.
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Fontes de Energia
Não Renováveis
Gás Natural • Essas
formas de energia
combustíveis fósseis.
são
• Uma parcela da eletricidade que
utilizamos
provém
desses
Petróleo combustíveis, produzida em centrais
térmicas, a partir do calor liberado
pela queima deles, utilizados para
moverem as turbinas das centrais.
Carvão Mineral
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Urânio
Fontes de Energia
Não Renováveis
Também se pode produzir
Energia Elétrica nas centrais
nucleares.
Nessas centrais, a
fonte de energia é
normalmente o Urânio.
Imagem: Autor desconhecido / domínio
público.
Imagem: USGS / domínio público.
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Formas de Energia
Classificamos as Formas de Energia de acordo com os
efeitos que ela produz:
Energia
Luminosa
– Energia
associada à luz. Por exemplo, a luz de uma
vela, de uma lâmpada, do sol, etc.
Imagem: Bangin / GNU Free Documentation
License.
– Energia associada à radiação
provinda do sol.
Imagem: Robert DeMeo / Creative
Commons Attribution-Share Alike
3.0 Unported.
Energia Solar
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Formas de Energia
Energia
Hídrica
–
Energia proveniente da força
das águas.
Imagem: Richard Huber / Creative Commons AttributionShare Alike 3.0 Unported.
Energia das Ondas
–
Energia associada às ondas do
mar ou aos desníveis das marés
altas e baixas.
Imagem: Jon Sullivan / Disponibiliado por
http://pdphoto.org/ / Domínio Público.
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Formas de Energia
Energia
Geotérmica
–
Energia associada ao calor
proveniente do interior da
Terra.
Imagem: Macarena Viza / Creative Commons Attribution 2.5
Generic.
Energia Eólica
–
Energia associada ao
Vento.
Imagem: Nicole Gordine / Creative Commons Attribution 3.0
Unported.
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Formas de Energia
Energia
Sonora
Energia associada
Ondas Sonoras (SOM).
–
às
Imagem: cbs_fan / Creative Commons Attribution-Share
Alike 2.0 Generic.
Energia Elétrica
Energia
associada
Corrente Elétrica.
–
à
Imagem: welshbabe / Creative Commons Attribution-Share
Alike 2.0 Generic.
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Formas de Energia
Energia
Térmica
–
Energia
associada
às
trocas de calor entre
corpos.
Imagem: jason.kaechler / Creative
Commons Attribution 2.0 Generic.
Energia
Química
–
Energia associada às reações
químicas ou à quebra de
ligações químicas existentes
em toda matéria.
Imagem: Scott Bauer / domínio público.
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Formas de Energia
Energia
Nuclear
–
Energia
liberada
numa
reação nuclear, ou seja, em
processo de transformação
de núcleos atômicos.
Imagem: Lothar Neumann / Creative
Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.
Energia de Biomassa
–
Energia associada à matéria
orgânica (de origem animal ou
vegetal).
Imagem: José Reynaldo da Fonseca / GNU Free
Documentation License.
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Formas de Energia
Energia Cinética
Energia Potencial
Gravitacional
–
Energia associada à posição
de um corpo em relação a um
nível de referência.
Imagem: Hfastedge / GNU Free
Documentation License.
Imagem: Muhammad Mahdi Karim / GNU Free
Documentation License.
–
Energia
associada
ao
movimento (diretamente
proporcional à velocidade
do corpo).
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Formas de Energia
Energia Potencial
Elástica – Energia
Imagem: Apoincot / GNU Free Documentation License.
Energia
Mecânica
–
Soma das Energias Potencial
e Cinética de um corpo.
Imagem: Ellywa / GNU Free Documentation
License.
associada a deformações
elásticas (esticar uma mola,
elástico, etc.).
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Mapa Conceitual
da Energia
Mecânica
Energia Mecânica
de um sistema físico
é produzida pela atuação de
Forças
que modificam o
que podem ser
Forças
conservativas
Movimento dos
corpos do sistema
não está associada à
Forças não
conservativas
definem
associado à
associado à
Energia cinética dos
corpos do sistema
por
Energia
cinética de
rotação
por exemplo
Energia potencial
do sistema
por exemplo
Energia
cinética de
translação
Energia
potencial
gravitacional
definem
Sistemas
conservativos
Sistemas não
conservativos
sofrem
Energia
potencial
elástica
Energia
potencial
elétrica
sofrem
Modificação
reversíveis no
tipo de energia
http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/Rived/04ConservacaodaEnergia/Animacao/Energia.html
http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/Rived/04ConservacaodaEnergia/Animacao/Energia.html
Modificação
irreversíveis
no tipo de
energia
Força de atrito
que
Transforma
energia
cinética ou
potencial em
calor
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Em ação, a energia se transforma
de uma forma em outra.
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Exercício 01
(CEFET-PR) Dentre as citadas, assinale a alternativa que
contenha apenas as fontes de energia renováveis mais
utilizadas no Brasil:
a) solar, hidrelétrica e eólica.
b) hidráulica, lenha e biomassa.
c) hidráulica, xisto e solar.
d) petróleo, solar e lenha.
e) álcool, eólica e solar.
Resposta: b)
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Exercício 02
A figura ao lado
esquema simplificado de
Hidrelétrica.
mostra um
uma Usina
A respeito do funcionamento de
uma hidrelétrica e dos conceitos físicos
envolvidos,
marque
a
alternativa
CORRETA:
Imagem: Sturm / domínio público.
a) a função principal da água é fazer girar a turbina do gerador.
b) a barragem serve para armazenar energia cinética da água
c) na turbina do gerador ocorre a transformação de energia potencial
gravitacional da água em energia elétrica
d) as usinas hidroelétricas não causam impactos ambientais
Resposta: a)
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Exercício 03
A lei da conservação da energia mecânica diz que “a energia mecânica
não é criada nem destruída, ela é apenas transformada de um tipo de
energia em outro”.
Então, pode-se concluir que os tipos de transformação de energia que
ocorrem em uma usina hidrelétrica são, respectivamente:
a) Energia Potencial Gravitacional → Energia Cinética → Energia Elétrica
b) Energia Cinética → Energia Potencial Gravitacional → Energia Elétrica
c) Energia Cinética → Energia Elétrica → Energia Potencial Gravitacional
d) Energia Cinética → Energia Elétrica
Resposta: a)
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VÍDEOS DO YOUTUBE
Como funcionam as usinas hidrelétricas
Link: http://www.youtube.com/watch?v=1QDosHWmRcM
De onde vem a Energia Elétrica
Link: http://www.youtube.com/watch?v=mFmKp9a5nzY
Águas Termais
Link: http://www.youtube.com/watch?v=fgAURO_Zxeo
LABORATÓRIO VIRTUAL
Feira de Ciências
Link: http://www.feiradeciencias.com.br
Romero Tavares
Link: http://www.fisica.ufpb.br/~romero/
EXPERIÊNCIA/EXPERIMENTO
Bola e Elástico (Conservações de energia)
Link: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_08.asp
Conservação da Energia Mecânica
Link: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_27.asp
Extras
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SIMULAÇÕES
Conversão e conservação da Energia Mecânica (com gráficos)
Link: http://phet.colorado.edu/en/simulation/energy-skate-park-basics
Extras
Gráficos das Energias Cinética, Potencial e Mecânica
Link:
http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/Rived/04ConservacaodaEnergia/Animacao/Energia.html
CURIOSIDADES
Energias Renováveis
Link: http://ifbaer.blogspot.com.br/
Estádio totalmente coberto por placas fotovoltaicas
Link: http://www.ciclovivo.com.br/noticia.php/2200/estadio_taiwanes_e_totalmente_coberto_por_placas_fotovoltaicas/
Matriz Energética do Brasil
Link: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAOxAAI/matriz-energetica-brasil
Como funcionam as usinas hidrelétricas
Link: http://ciencia.hsw.uol.com.br/usinas-hidreletricas.htm
LISTA DE EXERCÍCIOS
Link: http://www.cienciamao.usp.br/dados/t2k/_ciencias_cie1g41.arquivo.pdf
Link: http://www.rededosaber.sp.gov.br/portais/Portals/33/arquivos/Ciencias%20da%20Natureza%20Parte%204.pdf
CIÊNCIAS, 9º ANO
Fontes de energia, destacando tipos, fontes e as formas de transformação
Bibliografia
• BENIGNO, Barreto Filho; XAVIER, Cláudio da Silva. Física aula por aula. 1. ed.
Vol. 01. São Paulo: Editora FTD, 2010.
• GASPAR, Alberto. Compreendendo a Física. Vol. 01. São Paulo: Editora Ática,
2011.
• GUALTER; HELOU; NEWTON. Física. Vol. 01. São Paulo: Editora Saraiva, 2011.
• MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. 1. ed. Vol. 01. São
Paulo: Editora Scipione, 2011.
• <http://educar.sc.usp.br> Acesso em 25/06/2012.
• <http://pt.wikipedia.org> Acesso em 25/06/2012.
• <http://www.ciencia-cultura.com/Pagina_Fis> Acesso em 25/06/2012.
• <http://www.coladaweb.com/fisica> Acesso em 25/06/2012.
• <http://www.fisica.ufs.br> Acesso em 25/06/2012.
• <http://www.fisicafacil.pro.br> Acesso em 25/06/2012.
• <http://www.if.ufrj.br> Acesso em 25/06/2012.
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License.
Gelpgim22 / GNU Free Documentation
License.
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as.JPG
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Energ%C3
%ADa_e%C3%B3lica_en_Tecn%C3%B3polis.JPG
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re_Montana.jpg
Herman Heyenbrock / domínio público.
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nbrock.jpg
Ben Brooksbank / Creative
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Clapham_
Commons Attribution-Share Alike 2.0
Junction_with_Victoria_Generic.
_Tunbridge_Wells_West_train_(steamhauled)_geograph-2809140-by-Ben-Brooksbank.jpg
Nicolás Pérez / GNU Free Documentation
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Maquina_vap
License.
or_Watt_ETSIIM.jpg
MOs810 / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Warta_Po
Share Alike 3.0 Unported.
znan_electric.jpg
Divulgação Petrobras / Abr / Creative
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m_P-51_(Brazil)-2.jpg
Unisouth / Abr / GNU Free Documentation http://commons.wikimedia.org/wiki/File:BP_Latest
License.
_Pump_Design.jpg
Data do
Acesso
01/10/2012
01/10/2012
01/10/2012
01/10/2012
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110908-N-SD610001_Seabees_assigned_to_Naval_Mobile_Construc
tion_Battalion_(NMCB)_7,_Detachment_Jacksonvill
e,_remove_excess_asphalt_from_an.jpg
Kiko Alario Salom / Creative
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Commons Attribution 2.0 Generic.
binado_Plana_del_Vent.jpg
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Share Alike 2.0 Generic.
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Stefan Kühn / GNU Free Documentation
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Esparta / Creative Commons Attribution 2.0 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sleep_Tig
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Dmytro.Tchystiak / Creative
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Data do
Acesso
01/10/2012
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14b Emijrp / GNU Free Documentation License.
14c Gelpgim22 / GNU Free Documentation
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ng
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16a Beast from the Bush / GNU Free
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16b Janell Blose / domínio público.
17a Stephen Friedt / Creative
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17b Thiagonegris / GNU Free Documentation
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030508-N-4302B002_A_huge_wake_is_created_as_Ronald_Reagan_
conducts_highspeed_rudder_testing,_while_completing_shipwide_testing_of_major_ship_systems.jpg
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01/10/2012
01/10/2012
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nset.jpg
19a Robert DeMeo / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported.
19b Bangin / GNU Free Documentation License. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Candle.jpg
20a Richard Huber / Creative
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kraftwerk
Commons Attribution-Share Alike 3.0
_in_Sch%C3%B6ngeising.jpg
Unported.
20b Jon Sullivan / Disponibiliado por
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ocean_su
http://pdphoto.org/ / Domínio Público.
rface_wave.jpg
21a Macarena Viza / Creative
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Geiser_tat
Commons Attribution 2.5 Generic.
io.JPG
21b Nicole Gordine / Creative
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wind_par
Commons Attribution 3.0 Unported.
k.jpg
22a cbs_fan / Creative Commons Attributionhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Horn_Spe
Share Alike 2.0 Generic.
aker.jpg
22b welshbabe / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electric_P
Share Alike 2.0 Generic.
ole,_Middleton_garden,_Llanteg__geograph.org.uk_-_1179688.jpg
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CIÊNCIAS, 9º ANO
Fontes de energia, destacando tipos, fontes e as formas de transformação
Tabela de Imagens
n° do direito da imagem como está ao lado da foto
slide
23a jason.kaechler / Creative
Commons Attribution 2.0 Generic.
23b Scott Bauer / domínio público.
24a Lothar Neumann / Creative
Commons Attribution-Share Alike 2.5
Generic.
24b José Reynaldo da Fonseca / GNU Free
Documentation License.
25a Muhammad Mahdi Karim / GNU Free
Documentation License.
25b Hfastedge / GNU Free Documentation
License.
26a Apoincot / GNU Free Documentation
License.
26b Ellywa / GNU Free Documentation License.
31
Sturm / domínio público.
link do site onde se conseguiu a informação
Data do
Acesso
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oxygen_A 01/10/2012
cetylene_Torch.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Supreme_ 01/10/2012
pizza.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Philippsbu 01/10/2012
rg2.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Culltura_c
ana-de-a%C3%A7ucar_REFON_.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Time_pass
es.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pole_Vault
_Sequence_5.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Master_H
eon_Kim.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bungeeju
mp_begin_Scheveningen_31_mei_2004.JPG
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydroelec
tric_dam_portuguese.PNG
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