Professor Júlio - Disciplina de Ciências Sétimo Ano - E.E. "Professor Orlando Geríbola"

Calor e Temperatura

Calor e Temperatura são dois conceitos fundamentais na termologia (Termofísica) os quais, são considerados sinônimos.

No entanto, o calor designa a troca de energia entre corpos, enquanto que a temperatura caracteriza a agitação das moléculas de um corpo.

Calor

O calor (energia calorífica) é caracterizado pela transferência de energia térmica que flui de um corpo (com maior temperatura) ao outro (de menor temperatura) quando há diferença de temperatura entre ambos.

Dessa forma, o equilíbrio térmico ocorre quando os dois corpos, por meio da transferência de calor, atingem a mesma temperatura.

A propagação de calor pode ocorrer de três maneiras, a saber: condução, convecção e irradiação.

Na condução térmica, a transferência de calor é dada pela agitação das moléculas, por exemplo, ao segurar uma barra de ferro e aquecer a outra extremidade, em pouco tempo, a barra inteira se aquecerá.

Na convecção térmica, a transferência de calor ocorre entre líquidos e gases; é o que acontece com o aquecimento de água numa panela, donde criam-se "correntes de convecção" e a água que está próxima do fogo sobe, enquanto a que está fria desce.

Por fim, na irradiação térmica, o calor é propagado por meio de ondas eletromagnéticas, sem que seja necessário o contato entre os corpos, por exemplo, se aquecer perto de uma lareira.

Note que, no Sistema Internacional de Unidades (SI) o calor é medido em calorias (cal) ou joules (J).

Temperatura

A temperatura, por sua vez, é uma grandeza física a qual designa a energia cinética (movimento ou agitação) das moléculas e o estado térmico de um corpo (quente ou frio).

Quanto mais quente (alta temperatura) se apresenta o corpo, maior será sua energia cinética, ou seja, a agitação moléculas; e, quanto mais frio (baixa temperatura), menor será a agitação molecular.

No Sistema Internacional de Unidades (SI) a temperatura pode ser medida em Celsius (°C), Kelvin (K) ou Fahrenheit (°F).

No Brasil, a escala de temperatura utilizada é Celsius, cujo ponto de fusão da água apresenta o valor 0° e o ponto de ebulição 100°.

Medir a Temperatura

Para medir a temperatura é necessário um aparelho chamado termômetro (feito de mercúrio), cujo valor da pode ser apresentado nas escalas: Celsius (°C), kelvin (K) ou Fahrenheit (°F).

Para tanto, na escala Kelvin o valor do ponto de fusão da água é de 273K (0°C) e o ponto de ebulição de 373K (100°C).

Na escala Fahrenheit, o ponto de fusão da água é de 32 °F (0 °C) enquanto que o ponto de ebulição da água é de 212 °F (100 °C).

Energia eólica

Parque eólico produtor de energia elétrica.

Os chamados parques eólicos são extensas áreas em que são instaladas diversas turbinas que captam a energia vinda dos ventos.

O vento movimenta as pás dessas turbinas aerogeradoras e elas transformam a energia mecânica em energia elétrica.

Nos moinhos de vento, algo parecido ocorre. O movimento das pás ativam uma engrenagem, que transfere o movimento para a área da moagem. Nessa área de moagem, o produto é triturado, sendo transformado em farinha ou extraindo líquidos que serão encaminhados para outros setores de produção.

A energia eólica é uma das fontes mais limpas de energia. Entretanto, há um alto custo para a sua instalação.

Energia solar

Painéis solares captam a energia do Sol.

A energia solar, assim como a eólica, é uma fonte muito limpa de energia, mas possui um custo de instalação relativamente alto.

Diferentemente da energia dos ventos, esse tipo de produção de energia é oriunda das ondas eletromagnéticas vindas do Sol. Essas ondas são captadas por painéis (painéis solares), ativando o fluxo de elétrons e gerando energia elétrica.

O calor do Sol também pode ser captado e utilizado para aquecer reservatórios de água, utilizados em casas e indústrias.

Uma importante informação é que essas fontes energia limpa podem produzir mais energia que se consome. Quando isso acontece, é possível vender o excedente dessa energia para o governo.

Energia hidrelétrica

Usina Hidrelétrica de Itaipu.

Em uma usina hidrelétrica, a força da água é utilizada para movimentar um gerador de energia elétrica.

Este tipo de fonte de energia é muito utilizado no Brasil. Cerca de 90% da energia elétrica consumida nas casas vem de uma hidrelétrica.

A hidrelétrica é uma fonte de energia atrativa pela grande quantidade de rios em todo o país e pelos baixos custos de manutenção. Entretanto, alguns impactos ambientais e sociais decorrentes da necessidade de alagar grandes áreas é um problema para a sua instalação.

Energia geotérmica

Usina geotérmica utiliza o calor do centro da Terra.

Nas usinas geotérmicas, o calor vindo das camadas mais profundas do centro da Terra é utilizado para aquecer a água. Essa água se transforma em vapor que move os geradores de energia elétrica.

Normalmente, esse tipo de indústria está localizada em áreas de atividade vulcânica. Isso ocorre porque nesses locais o calor está mais perto da superfície, exigindo uma menor perfuração.

Por isso, esse modelo não é utilizado no Brasil, já que o país não possui uma atividade vulcânica relevante.

Biomassa

O bagaço da cana é aproveitado para a produção de energia.

Ao contrário da energia geotérmica, a produção de energia derivada de biomassa, tem se mostrado como uma grande fonte explorada no país.

Nela, a utilização de vegetais e derivados como combustível é utilizado para o funcionamento de diversas máquinas.

Um outro bom exemplo, é a produção de etanol e biodiesel. Retirados da biomassa de cana de açúcar, ele são responsáveis por abastecer boa parte da frota de automóveis no Brasil.

Mesmo na gasolina, que é um combustível de origem fóssil, existe a presença de uma percentagem de etanol em sua composição.

Entretanto, por se tratar da queima de um produto, a liberação de uma quantidade considerável de dióxido carbono (CO₂) preocupa os ambientalistas.

Fontes de energia não renováveis

As fontes de energia não renováveis são extraídas de elementos encontrados na natureza e que tendem a acabar, como o combustível fóssil (petróleo, carvão mineral, gás natural, etc.) ou os elementos radioativos usados nas usinas nucleares (urânio, plutônio, etc.).

Combustíveis fósseis

Plataforma de Petróleo

Derivados do petróleo ou carvão mineral são usados como combustíveis para o funcionamento de máquinas e motores. Essa ainda é a principal fonte de energia utilizada no planeta.

A manutenção desse modelo se dá pela lucratividade dos processos. No entanto, os riscos trazidos ao meio ambiente são os principais obstáculos para a sua manutenção.

Usinas nucleares

Torres de resfriamento de uma usina nuclear

Em uma usina nuclear, a fissão (quebra) de elementos como o urânio gera calor. Esse princípio é o mesmo utilizado nas bombas atômicas. Entretanto, nas usinas nucleares, o calor gerado aquece a água e o vapor dessa água movimenta a turbina de um gerador de energia elétrica.

Essa fonte de energia tem como vantagem os baixos índices de poluição para o meio ambiente em sua produção. Mas, a preocupação maior se dá com os aspectos de segurança por se tratar de elementos muito perigosos para a saúde humana.

O descarte de dejetos radioativos e o risco de acidentes, como o ocorrido em Chernobyl (1986) preocupam ambientalistas e governos.

Faça a seguinte identificação: 

Atividade 01

Disciplina: Ciências 

Período: 04/05 à 08/05

Nome: 

Ano: 

1)      “Ontem eu estava com muito calor”, o trecho tem alguma coisa relacionada com o assunto abordado?

2)      O que você entende como energia?

3)      Escreva a origem ou, a fonte da energia classificada por:   eólica, solar, hidroelétrica, fóssil e química. Caso queira pesquisar na internet, ok, vai ser fácil pra você.

4)      Com suas palavras, o que é equilíbrio térmico?

5)      Como dois corpos podem entrar em equilíbrio térmico?

6)      No nosso país usamos uma determinada escala para “medir” a temperatura das coisas. Qual é?

Celsius (°C),               kelvin (K)      ou       Fahrenheit (°F).

Caso tenha acesso a internet procure vídeos no youtube sobre o assunto