Back to the topics list

conservação de energia

A definição mais simples de energia é “a capacidade de realizar trabalho”. Energia é como as coisas mudam e se movem. Está em todos os lugares ao nosso redor e assume todos os tipos de formas. É preciso energia para cozinhar comida, dirigir para a escola e pular no ar. A energia é necessária para a evolução das formas de vida na Terra. Existem várias formas de energia - calor, elétrica, química, nuclear, etc.

O que é a Lei da Conservação da Energia?

A Lei da Conservação da Energia afirma que a energia não pode ser criada nem destruída, mas pode ser alterada de uma de suas formas para outra. Se você levar em conta todas as formas de energia, a energia total de um sistema isolado sempre permanece constante.

Isso significa que em um sistema isolado como o universo, se houver perda de energia em alguma parte dele, deve haver um ganho de igual quantidade de energia em alguma outra parte do universo. A energia muda de forma, mas a quantidade total de energia no universo permanece a mesma.

Quando usamos energia, ela não desaparece, mas muda de uma forma de energia para outra. Por exemplo, um motor de carro queima gasolina e converte a energia química da gasolina em energia mecânica. Outro bom exemplo da lei da conservação da energia são as células solares que transformam a energia radiante em energia elétrica.

Quando observamos as conversões de energia em nossa vida diária, pode parecer que a energia desaparece constantemente. Por exemplo, se chutarmos uma bola de futebol no chão, damos energia cinética à bola. Ele vai rolar por um tempo, mas eventualmente para. Vamos considerar o que pode ter acontecido com a energia cinética da bola. À medida que a bola rola, ela roça no chão. Alguma energia cinética se transforma em calor como resultado do atrito. Parte da energia da bola também se transforma em energia sonora que você pode ouvir à medida que a bola se move. Embora a bola perca energia cinética, a quantidade total de energia no universo não diminui. A bola perde energia, mas essa energia é transferida para outras partes do universo. A energia é conservada; ela não pode ser criada nem destruída. Embora em muitos casos possa parecer que a energia é ganha ou perdida, na verdade ela só muda de forma.

A conservação de energia é um equilíbrio de energia no universo. Quando uma bola de futebol é chutada, uma certa quantidade de energia é transferida pelo chute. A bola ganha uma quantidade igual de energia, principalmente na forma de energia cinética. No entanto, a energia cinética da bola diminui à medida que parte dessa energia é convertida em energia sonora e calor a partir do atrito entre a bola e o solo. De acordo com a Lei de Conservação de Energia, a quantidade de energia que um jogador de futebol dá à bola ao chutar é igual à energia que a bola ganha. Por sua vez, a energia que a bola perde é igual à quantidade de energia que é transferida para o universo como energia sonora e calor à medida que a bola desacelera.

Diferentes formas de energia

Em termos gerais, a energia pode ser categorizada em duas grandes categorias:

• A energia cinética é a energia dos objetos em movimento
• A energia potencial é a energia armazenada

A energia pode assumir várias formas diferentes. Aqui estão alguns exemplos

• Química – A energia química vem de átomos e moléculas e como eles interagem.
• Elétrica – A energia elétrica é gerada pelo movimento de elétrons
• Gravitacional – Objetos grandes como a Terra e o Sol criam gravidade e energia gravitacional.
• Calor – A energia térmica também é chamada de energia térmica. Ele vem de moléculas de diferentes temperaturas interagindo.
• Luz – A luz é chamada de energia radiante. A Terra obtém grande parte de sua energia da luz do Sol.
• Movimento – Qualquer coisa que está em movimento tem energia. Isso também é chamado de energia cinética.
• Nuclear – Grandes quantidades de energia nuclear podem ser geradas pela divisão de átomos.
• Potencial – Energia potencial é a energia que é armazenada. Um exemplo disso é uma mola que é pressionada até o fim. Outro exemplo é um livro sentado no alto de uma prateleira.

A unidade padrão de medida de energia é o Joule que é abreviado como J. Algumas outras unidades de medida de energia são usadas – quilowatts-hora, calorias, Newton-metros, therms e foot-pounds.

Transferências de energia

A transferência de energia ocorre quando a energia se move de um lugar para outro. A energia pode se mover de um objeto para outro, como quando a energia do seu pé em movimento é transferida para uma bola de futebol ou a energia pode mudar de uma forma para outra. Quando a energia de uma bateria é usada para alimentar um dispositivo eletrônico, a energia química é transformada em energia elétrica, que se move ao longo dos fios. A energia pode ser transferida através de luz, som e calor.

A energia pode ser transferida como luz - a energia da luz é a única forma de energia que podemos ver. A luz do sol ajuda as plantas a crescer e produz alimentos para nós desfrutarmos. A energia do sol também alimenta as células solares, que podem ser usadas para criar eletricidade.

A energia pode ser transferida como som – Concertos altos, bandas marciais ou música alta vindos dos alto-falantes às vezes produzem energia suficiente para que você possa sentir as vibrações em seu corpo. A energia sonora é transferida quando uma onda sonora viaja de sua fonte como um tambor para outro objeto. Se o som for alto o suficiente, as ondas criarão vibrações muito intensas que você pode sentir em seu peito.

A energia pode ser transferida como calor – Quando você se senta perto de uma fogueira, pode sentir o calor aquecer seu corpo. O calor pode passar de objetos quentes para objetos mais frios.

Alguns exemplos comuns da lei da conservação da energia são como abaixo

• Quando um carro em movimento atinge um carro estacionado e faz com que o carro estacionado se mova, a energia é transferida do carro em movimento para o carro estacionado.
• As plantas verdes usam a luz solar para realizar o processo de fotossíntese. Isso lhes permite armazenar a energia em suas células. Nesse processo, a energia da luz é convertida em energia química que eles usam para seu crescimento e nutrição.
• Quando ligamos o ventilador, a energia elétrica é convertida em energia mecânica.
• Nas centrais térmicas, a energia térmica é convertida em energia elétrica. O calor, no entanto, é gerado a partir da combustão de combustível fóssil, que é uma transformação de energia química em energia térmica.
• Quando você impede uma bola de rolar no chão, pode parecer que não há conversão de energia, mas na realidade, você absorve a energia cinética da bola e a transforma em energia potencial calorífica.
• Mesmo quando você está empurrando uma cadeira para movê-la de sua posição estática, você está usando a energia potencial armazenada em seu corpo para fazer a tarefa. No início, sua energia potencial é transferida para a cadeira. Em seguida, é convertida em energia cinética, que finalmente faz a cadeira se mover de sua posição.
• A água pode produzir eletricidade. A água cai do céu, convertendo energia potencial em energia cinética. Essa energia é então usada para girar a turbina de um gerador para produzir eletricidade. Neste processo, a energia potencial da água em uma barragem pode ser transformada em energia cinética que pode então se tornar energia elétrica.

Uma consequência interessante da lei de conservação de energia é que isso significa que máquinas de movimento perpétuo do primeiro tipo não são possíveis. Em outras palavras, um sistema deve ter uma fonte de alimentação externa para fornecer continuamente energia ilimitada ao seu entorno.