Física Unidade 0

FÍSICA

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Há fontes de energia que tendem a esgotar-se pelo que o seu uso deve ser racionalizado, como também deverá recorrer-se cada vez mais a formas alternativas de energia

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Fontes primárias de energias

Disponíveis na Natureza

Fontes secundárias de energias

Ex: Eletricidade

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Fontes primárias

Não Renováveis (recursos energéticos que se esgotam)

Renováveis (recursos energéticos que não se esgotam)

Fontes de energia renováveis

Fontes de energia não renováveis

Sol(energia solar)Vento(energia eólica)Ondas e marés(energia maremotriz)Água(energia hídrica)Lenha e resíduos industriais( Biomassa)Fumarolas e géiseres (energia geotérmica)

Combustíveis fósseis(carvão, petróleo, gás natural)

Nucleares(Urânio, Plutónio)

(Emitem gases de estufa)

(Em caso de acidente originam graves problemas ambientais)

(Impactos ambientais pouco significativos, contudo, baixo rendimento energético)

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Degradação da energia

Fenómeno que corresponde à perda de qualidade da energia sempre que esta se transfere entre sistemas ou se transforma dentro do mesmo sistema

100 unidades de energia

20 unidades de energia é utilizada de forma útilNo aquecimento do ambiente)

(ENERGIA ÚTIL)

80 unidades de energia sai pela chaminé

(ENERGIA DISSIPADA)

Nota: “ A energia não se gasta”. O que acontece é que nas transferênciase transformações de energia uma parte é degradada, isto é, nãose transforma na forma pretendida

Energia Total= Energia útil + Energia dissipada

20 unidades de energia é utilizada de forma útilNo aquecimento do ambiente)(ENERGIA ÚTIL)

80 unidades de energia sai pela chaminé(ENERGIA DISSIPADA)

Rendimento (ŋ)- Avalia a eficiência de um processo

ŋ = x 100 ↔Energia útil

Energia total

100 unidades de energia

ŋ = x 100 = 20 % ou 0,2

20

100

Em qualquer processo o rendimento é sempre inferior a 100% ou a 1

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No estudo de um processo físico é importante começar por identificar:

SISTEMA- corpo ou parte do Universo que é o objeto de estudo, perfei-tamente limitado por uma fronteira. (um sistema tanto pode ser umagaláxia, como um átomo, um automóvel ou próprio corpo humano)

FRONTEIRA- superfície real ou imaginária bem definida, que separa o Sistema das suas vizinhanças.

VIZINHANÇA- corpo ou parte do Universo que envolve o sistema e com o qual pode interagir.

Sistema

Vizinhança

Fronteira

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Os sistemas podem classificar-se como:

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A energia manifesta-se através de transferências e de transformaçõese, em qualquer processo, a sua quantidade não se altera, apesarde uma parte se degradar

Lei da Conservação da Energia- Num sistema isolado, qualquer que seja o processo, a energia total permanece constante.

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O que sabemos sobre energia…

ENERGIA CINÉTICA- Energia associada ao movimento

Ec= ½ x m x v2

ENERGIA POTENCIAL- Energia que resulta das interações entre as partículas de um corpo ou entre sistemas

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Existem diversos tipos de Ep correspondentes às interações que lhesdão origem. Por exemplo:

Energia potencial elétrica- Está associada à força elétrica, ou seja, à interação entre partícula que possuem carga elétrica.

Energia potencial elástica- Está associada à força elástica (força exercida por uma mola)

Energia potencial gravítica- Está associada a interações gravíticas

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A atração gravítica exerce-se entre todos os corpos pelo facto destesterem massa. Por isso todos os corpos são atraídos para a Terra e possuem ENERGIA POTENCIAL GRAVÍTICA. Porém , esta nem sempre se manifesta, mas é bem evidente quando um corpo cai porque perde o suporte que o apoiava.

A energia potencial gravítica é tanto maior quanto maior forA massa de um corpo e a sua distância à Terra.

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E mecânica= Epotencial + E cinética

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Energia Interna

Energia que um sistema possui por ser constituído por partículas que estão em constante movimento. É a soma das energias cinéticas das partículas no interior do corpo com a energia potencial de interação entre elas.

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A energia interna (E int) depende:

- Massa do sistema;- Temperatura do sistema;

Maior agitação dos corpúsculos

Maior temperatura

Maior massa

Maior Eint

Maior Eint

Maior agitaçãoMenor agitação

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Como se poderá medir a quantidade de energia transferida entre sistemas?

Calor- Quantidade de energia transferida entre sistemas a temperaturas diferentes

Q= m x c x △ T

m-> massa do corpo (kg)c capacidade térmica mássica( Jkg-1K-1)△ T-> T final - T inicial

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Trabalho - mede a quantidade de energia transferida para um sistema ( um corpo) em situações que envolvam

forças e movimentos

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Radiação- Um corpo pode emitir ou absorver radiação e, assim, alterar a sua temperatura

Quando nos bronzeamos na praia, ou aquecemos comidano microondas, há transferência de energia por radiação.

Frequência-indica o nº de vibraçõespor unidade de tempo (Hz)

Comprimento de onda (c.d.o)- Indica a distância entre dois pontos consecutivos na mesma fase de vibração (m)

Energia crescente

A energia das radiações é DIRETAMENTE PROPORCIONAL à FREQUÊNCIA

E INVERSAMENTE PROPORCIONAL ao C.D.O

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A energia transfere-se por :

CALOR

TRABALHO

RADIAÇÃO

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Potência- Mede a taxa de transferência de energia

P= E

△t

Unidade S.I de Energia- joule (J)Unidade S.I de Potência-watt (W)Unidade S.I de Tempo – segundo (s)

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Unidade prática de energia (quilowatt-hora )(kW.h)

E = P x△ t1kW.h= 1 kW x 1h = 1000 W x 3600 s = 3 600 000 J

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The End