energia: fontes de energia e transferências de energia · 1.4 concluir qual é o valor energé@co...
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1.1Definirsistema5sicoeassociar-lheumaenergia(interna)quepodeserempartetransferidaparaoutrosistema.
1.2Iden@ficar,emsituaçõesconcretas,sistemasquesãofontesourecetoresdeenergia,indicandoosen@dodetransferênciadaenergiaeconcluindoqueaenergiasemantémnaglobalidade.
1.3IndicaraunidadeSIdeenergiaefazerconversõesdeunidades(joulesequilojoules;caloriasequilocalorias).
1.4Concluirqualéovalorenergé@codealimentosapar@rdaanálisederótulosedeterminaraenergiafornecidaporumaporçãodealimento.
1.5Iden@ficarfontesdeenergiarenováveisenãorenováveis,avaliarvantagensedesvantagensdasuau@lizaçãonasociedadeatualeasrespe@vasconsequênciasnasustentabilidadedaTerra,interpretandodadossobreasuau@lizaçãoemgráficosoutabelas.
Metas
1.6Medirtemperaturasusandotermómetros(emgrausCelsius)eassociaratemperaturaàmaioroumenoragitaçãodoscorpúsculos.
1.7Associarocaloràenergiatransferidaespontaneamenteentresistemasadiferentestemperaturas.
1.8Definireiden@ficarsituaçõesdeequilíbriotérmico.1.9Iden@ficaraconduçãotérmicacomoatransferênciadeenergiaque
ocorreprincipalmenteemsólidos,associaracondu@vidadetérmicadosmateriaisàrapidezcomquetransferemessaenergiaedarexemplosdebonsemauscondutorestérmicosnodiaadia.
1.10Explicaradiferentesensaçãodequenteefrioaotocaremmateriaisemequilíbriotérmico.
Metas
1.11Iden@ficaraconvecçãotérmicacomoatransferênciadeenergiaqueocorreemlíquidosegases,interpretandoossen@dosdascorrentesdeconvecção.
1.12Iden@ficararadiaçãocomoatransferênciadeenergiaatravésdapropagaçãodeluz,semanecessidadedecontactoentreoscorpos.
1.13Iden@ficarprocessosdetransferênciadeenergianodiaadiaouema@vidadesnolaboratório.
1.14Jus@ficar,apar@rdeinformaçãoselecionada,critériosusadosnaconstruçãodeumacasaquemaximizemoaproveitamentodaenergiarecebidaeminimizemaenergiatransferidaparaoexterior.
Metas
Sistema5sicoeenergiainterna1.1Definirsistema5sicoeassociar-lheumaenergiainternaquepodeser
transferidaparaoutrosistema.Sistema.sico–Corpoouconjuntodecorposquesãoestudados,comumadeterminadafronteiraevizinhança,equetêmenergianoseuinterior.Vizinhança–Zonaquerodeiaosistema(exterior).Fronteira–Zonadeseparaçãoentreosistemaeasuavizinhança.Aenergiadeumsistemamanifesta-seatravésdatemperatura,calor,chama,luz,som,movimento,eletricidade…
Aenergiadeumsistemapodesertransferidaparaoutrosistema,peloqueasuaenergiapodeaumentaroudiminuir.
Sistema5sicoeenergiainterna
Ossistemaspodemserclassificadosdeacordocomassuastrocasdeenergiaedematéria.
Sistema5sicoeenergiainterna
Fonteserecetoresdeenergia1.2Iden@ficarsistemasquesãofontesourecetoresdeenergia,indicando
osen@dodatransferênciadeenergiaequeaenergiatotaléconstante.Fontedeenergia–Sistemaqueforneceenergia.Recetordeenergia–Sistemaquerecebeenergia.
Afontedeenergiatransfereenergiaparaorecetordeenergia.Sen=dodatransferênciadeenergia:dafonteparaorecetordeenergia.Aenergianãosecrianemseperde,mastransfere-seentresistemasetransforma-se,sendoconstanteovalortotaldaenergia.
Recetor de energia
Fonte de energia
Transferência de energia
Fonteserecetoresdeenergia
Fonte de energia: jogador
Fonte de energia: Sol
Fonte de energia: alimento
Recetor de energia:
corpo humano
Recetor de energia:
bola
Recetor de energia: água, solo e atmosfera
Transferências de energia
1.3IndicaraunidadeSIdeenergiaefazerconversõesdeunidades.UnidadedeenergianoSistemaInternacional–joule(J)emhomenagemao5sicoinglêsJamesJoule(séc.XIX).
OutrasunidadesdeenergiaQuilojoule:1kJ=1000J Caloria:1cal=4,18J
(energiadosalimentos)
Megajoule:1MJ=1000000J Quilocaloria:1kcal=1000cal1kcal=4,18kJ=4180J
Gigajoule:1GJ=1000000000J
ToneladaEquivalentedePetróleo:1TEP=42000000000J
Quilowal-hora:1kWh=3600000J(energiaelétrica)
Unidadesdeenergia
1.4Concluirqualéovalorenergé@codealimentosapar@rdaanálisederótulos.Rótulodaembalagemdeumalimento100gdestealimentotêm1894kJdeenergiaou453kcal:1kcal-----4,18kJx-----1894x=453kcal=453000cal
Energiadosalimentos
500gdestealimentotêm9470kJdeenergia:100g-----1894kJ500g-----xx=9470kJ=9470000J
1.5Iden@ficarfontesdeenergiarenováveisenãorenováveis,vantagensedesvantagensdasuau@lização.
Fontesdeenergiarenováveis–Fontesdeenergiaquenãoseesgotam:sol,águadeumrio,ondas,marés,vento,biomassa,biogásecalordaTerra.Fontesdeenergianãorenováveis–FontesdeenergiaqueseesgotamequedemorammilhõesdeanosparaseremproduzidasnaNatureza:petróleo,carvão,gásnatural,urânioeplutónio.
Fontesdeenergia
Classificaçãodaenergiadeacordocomafontedeenergia:
Energia Fontedeenergia
Energiasolar Sol
Energiahídrica Águadeumrio
Energiadasondas Ondas
Energiadasmarés Marés
Energiaeólica Vento
Energiadabiomassa Biomassa(madeiraeoutrosresíduosorgânicos)
Energiadobiogás Biogás(produzidoporbactérias)
Energiageotérmica CalordointeriordaTerra
Energiafóssil Petróleo,carvãoegásnatural
Energianuclear Urânioeplutónio
Fontesdeenergia
Vantagens
Fornecemumagrandequan@dadedeenergia.
Podemestardisponíveistodososdias,aocontráriodosol,ventoeágua.
Desvantagens
Oscombusuveisfósseispoluemaatmosferacomváriosgaseselibertamdióxidodecarbono(CO2),queaumentaoefeitodeestufaeprovocaoaquecimentoglobal.
Oscombusuveisnuclearesproduzemresíduosradioa@vos,perigososparaosseresvivos.
Muitospaísestêmdeimportaroscombusuveisfósseisenucleares,quesãocaros,epodemsurgirproblemaseconómicosesociais.
Sãoumrecursolimitadoporqueesgotam-se.
Fontesdeenergianãorenováveis
Vantagens
Nãosãopoluentes.
Nãolibertamdióxidodecarbonoenãoprovocamoaquecimentoglobal.
Nãoprecisamdeserpagas(sãográ@s).
Devidoaoseuusoospaísespodemimportarmenoscombusuveisfósseis.
Nãoseesgotam.
Desvantagens
Nãofornecemumagrandequan@dadedeenergia.
OsequipamentosqueusamestasfontesdeenergiasãocarosepodemalteraraNatureza(osaerogeradoresnumamontanha,umabarragemnumrio...).
Fontesdeenergiarenováveis
1.6Medirtemperaturasusandotermómetroseassociaratemperaturaàagitaçãodasparuculas.
Temperatura–Propriedadedoscorposrelacionadacomaagitaçãodasparuculas.Quantomaiorforaagitaçãomaiorseráatemperatura.Unidadedetemperatura–grauCelsius(ºC)emhomenagemao5sicosuecoAndersCelsius(séc.XVIII).Atemperaturamede-secomumtermómetro.
Temperatura
1.7Associarocaloràenergiatransferidaentrecorposatemperaturasdiferentes.1.8Definireiden@ficarsituaçõesdeequilíbriotérmico.Calor–Energiatransferidaentrecorpos(sistemas)atemperaturasdiferentes,docorpocommaiortemperaturaparaocorpocommenortemperatura,atéqueoscorposficamàmesmatemperatura.
Equilíbriotérmico–Ocorrequandodoiscorposemcontactoestãoàmesmatemperaturaenãoexistetransferênciadeenergianaformadecalor.
Caloreequilíbriotérmico
1.9Iden@ficaraconduçãotérmicacomoatransferênciadeenergiaqueocorreprincipalmenteemsólidos,associaracondu@vidadetérmicadosmateriaisàrapidezcomquetransferemessaenergiaedarexemplosdebonsemauscondutorestérmicosnodiaadia.
Atransferênciadeenergianaformadecalorpodeserfeitaporcondução,convecçãoeradiação.
Naconduçãoocalorétransferidoaolongodossólidos,começandonolocalcommaiortemperatura,devidoàmaioragitaçãodasparuculasquechocamcomoutrasetransferemaenergiaparaasparuculascommenortemperatura.
Conduçãotérmica
Condu=vidadetérmica–Capacidadeourapidezqueummaterialtemdetransferirenergianaformadecalor.
Bonscondutoresdecalor–Materiaisquerecebemelibertamenergianaformadecalormaisrapidamente(ex:metais),possuindoumacondu=vidadetérmicaalta.
Mauscondutoresouisoladoresdecalor–Materiaisquerecebemelibertamenergianaformadecalormaislentamente(ex:madeira,plás@co,cor@ça,líquidosegases),possuindoumacondu=vidadetérmicabaixa.
Conduçãotérmica
1.10Explicaradiferentesensaçãodequenteefrioaotocaremmateriais.Quente–Sensaçãoquecorrespondeaoaumentodatemperaturadocorpohumano,devidoàtransferênciadeenergianaformadecalordeumcorpomaisquente.Frio–Sensaçãoquecorrespondeàdiminuiçãodatemperaturadocorpohumano,devidoàtransferênciadeenergianaformadecalorparaumcorpomaisfrio.
Quenteefrio
1.11Iden@ficaraconvecçãotérmicacomoatransferênciadeenergiaqueocorreemlíquidosegases,interpretandoossen@dosdascorrentesdeconvecção.
Naconvecçãoocalorétransferidoaolongodoslíquidos,gaseseplasma,emqueomaterialmaisquentesobeeomaterialmaisfriodesceformandocorrentesdeconvecção.Aconvecçãoocorrenasestrelas,magma,oceanos,atmosferaequandoseaqueceaáguaouoar.
Convecçãotérmica
1.12Iden@ficararadiaçãocomoatransferênciadeenergiaatravésdaluz,semanecessidadedecontactoentreoscorpos.
Naradiaçãoocalorétransferidoatravésdaluz(visívelouinvisível)semanecessidadedecontactoentreoscorpos.
Exemplos:
Convecçãotérmica