06/03/2012
Arquitetura e urbanismo
Estudos Ambientais
Prof. João Paulo
Qual a relação do sol...
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...com todas essas coisas?
Por que falamos em energia “limpa”?
Afinal, o que é energia?
• Energia (do grego έν dentro, εργον trabalho,
obra, dentro do trabalho) refere-se à
capacidade de realizar trabalho.
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Formas de energia
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Energia elétrica
Energia mecânica
Energia solar
Energia eólica
Energia das marés
Energia metabólica
Etc...
Energia Elétrica
• O movimento das cargas elétricas ocorre quando existe uma
diferença de potencial elétrico entre dois pontos, seguindo as
cargas do ponto de maior para o de menor potencial. Esta diferença
de potencial elétrico é o que cotidianamente chamamos de
voltagem, por ela ser medida em Volts.
Corrente elétrica
• Quando esta diferença de potencial é aplicada sobre um fio
condutor metálico, os elétrons livres que se movem de modo
caótico entre as moléculas do metal passam a se mover de modo
ordenado, rumo ao ponto de menor potencial elétrico. Esta
movimentação ordenada de cargas elétricas ao longo de um
condutor é o que chamamos de corrente elétrica.
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Circuito simples
A figura abaixo mostra um circuito elétrico simples, em que uma
corrente elétrica I, produzida por uma diferença de potencial V,
circula por um condutor e passa pela resistência R.
O coração do circuito elétrico é o gerador. Geradores fornecem a
força eletromotriz que coloca os elétrons em movimento
orientado, formando a corrente elétrica.
Como vimos anteriormente, essa força eletromotriz se manifesta
na forma de uma diferença de potencial, que fará com que a
corrente se desloque do ponto de maior para o de menor
potencial elétrico.
Equação fundamental da eletricidade
•
A Lei de Ohm
U = R.I
Onde:
U = Diferença de potencial elétrico (medido em Volts [V]);
R = Resistência elétrica do condutor (medida Ohms [];
I = Corrente Elétrica (medida em Ampéres [A]).
A diferença de potencial, chamada de tensão ou voltagem, pode ser
representada também pela letra V e pode ser medida pela seguinte equação:
Onde:
V = potencial elétrico (V);
Ep = Energia potencial (J);
q = carga de prova (C).
Energia Mecânica
• Capacidade de um corpo produzir trabalho ou
movimento.
• Energia Potencial Gravitacional
• Energia Cinética
• E = Ep + Ec
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Energia Potencial
Ep = m.g.h
Energia Cinética
Ec = mv2
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Energia Mecânica Total:
Em = m.g.h
+ m.v2 = 0
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Tudo em Joules (J).
Energia
Potencial
Energia
Cinética
Energia Elétrica
Alta energia potencial
Para uma pessoa subir de escadas
até o último andar ela tem que
realizar trabalho para vencer a
energia potencial.
Se um corpo é solto do último
andar, a energia potencial é máxima
quando é solto, e vai diminuindo
gradativamente à medida que a
energia cinética vai aumentando.
Baixa energia potencial
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Exercício
Considere um corpo de massa m= 2 kg se elevando a uma altura
de 30m. Em seguida, ele é solto para cair no chão. Despreza-se o
atrito. Responda:
(a) Qual a energia potencial quando ainda está no solo?
(b) Qual a energia potencial quando está no topo?
(c) Quanto tempo leva para cair?
(d) Qual a energia cinética ao final da queda?
(e) Qual a velocidade ao final da queda?
(f) Qual a energia potencial ao final da queda?
Energia “limpa”
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Medidas de energia
• Energia elétrica: V
• Energia mecânica: J
• Energia dos alimentos: Kcal
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