Ciências da Natureza e suas Tecnologias Ciências Ensino Fundamental, 9º Ano Efeitos da energia elétrica no dia a dia, destacando conceitos,

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Ensino Fundamental, 9º Ano

Efeitos da energia elétrica no dia a dia, destacando

conceitos, grandezas, e aplicações tecnológicas

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.

DE ONDE VEM A

ENERGIA ELÉTRICA?

Image m: F ilosofia s filosofica s / Creative Commons A ttributio n 3 .0 Unpo rte d

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ENERGIA

Energia são processos que surgem de várias formas na natureza, esses

processos estão em sucessivas transformações, uma forma de energia se

convertendo em outra.

Podemos simplificar o conceito de energia, como sendo a capacidade que um

corpo tem de realizar trabalho.

A energia está envolvida em

todas as ações que ocorrem no

Universo.

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FONTES

PRIMÁRIAS DE

ENERGIA

Fontes

Renováveis

Solar e eólica.

Marés e Queda

d´água.

Fontes Não

Renováveis

Combustíveis

Fósseis

(5)

GERAÇÃO E CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA



com o avanço tecnológico, o consumo de energia elétrica no mundo

cresceu de maneira significativa, mudando os hábitos de vida da

população;



toda geração de energia elétrica, seja a partir de fontes não renováveis

ou renováveis, causam impactos ambientais com maior ou menor

intensidade;



diante dessa realidade, a sociedade contemporânea está entre o dilema

geração de energia X consumo.



A questão energética de um país está intrinsecamente ligada às políticas

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ENERGIA ELÉTRICA

Energia Elétrica ou Eletricidade ‐ é a propriedade

de um sistema elétrico que permite a realização

de trabalho através das cargas elétricas em

movimento (corrente elétrica).

Ima ge m: K MJ / G N U F re e D oc umentation Li ce nse

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CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

O

kWh

é a energia elétrica consumida durante uma hora de

funcionamento por um aparelho cuja potência média é 1 kW.

E = Energia elétrica consumida pelo aparelho P = Potência elétrica do aparelho. Δt = Intervalo de tempo de fun‐ cionamento do aparelho.

E = P

x

Δt

Image m: K oS / Domínio P úblico

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UNIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA

EQUIVALÊNCIAS

Joule (J) unidade de energia do Sistema Internacional (SI)

Kilowatthora

1 kWh

3,6 MJ

860 kcal

British Thermal Unit

1 BTu

1.053 J

252 cal

Eletrovolts

1 eV

1,6 x 10

‐19

J 4,4x 10

24

kWh

Tonelada Equivalente de Petróleo

1 TEP

10

_J

_2800 kWh

UNIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA

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UTILIZAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA

Imagem: ChiefRanger / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic

Imagem: ALT1040 / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic Imagem: RTV Purmerend / Creative Commons

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PRINCIPAIS MATRIZES ENERGÉTICAS PARA

GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA



em nível mundial, a geração de energia elétrica apresenta uma matriz

energética baseada principalmente na energia mecânica (hidrelétrica) e

energia atômica;



em grandes centros consumidores de energia elétrica do mundo como

França, Inglaterra e Japão entre outros, a matriz energética é proveniente

de usinas Termonucleares;



a utilização da energia nuclear vem crescendo a cada dia entre os países

desenvolvidos ou países centrais. É uma das alternativas menos poluentes,

permitindo a geração de uma grande quantidade de energia e instalações

de usinas perto dos centros comerciais, minimizando o custo de

distribuição de energia;



as hidrelétricas por sua vez têm parcela significativa em países como Brasil

(11)

A eletricidade pode ser gerada a partir de algumas fontes primárias de

energia, dentre elas podemos destacar:

GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA



Energia Mecânica – Água



Energia Térmica – Sol



Energia Eólica – Vento



Energia Nuclear – Átomo



Célula a Combustível

Imagem: Wagner Christian / Creative

Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.5 Genérica

Imagem: Fernando Tomás de Zaragoza / Creative Commons -Atribuição 2.0 Genérica

Imagem: Stefan Kühn / GNU Free Documentation License

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ENERGIA MECÂNICA

A energia mecânica total de um sistema é uma grandeza que se conserva

sempre que sobre o sistema não atuar forças dissipativas. Isto é, forças

capazes de converter energia mecânica em calor ou qualquer outra forma de

energia. São exemplos de forças dissipativas: o atrito, a resistência do ar, a

viscosidade.

E

_M

= E

_C

+ E

_P

Energia Mecânica (EM) ‐ É a soma das Energias Cinética (EC) com a Energia

Potencial (Ep), gravitacional ou elástica.

Imagem: Robert.ploucha / GNU Free Documentation License

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E

_P

= mgh

Energia Cinética – está associada

ao

movimento

dos corpos.

Energia Potencial Gravitacional – está associada à altura de um corpo em relação ao solo

ENERGIA MECÂNICA

2

mv

E

_c



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ENERGIA ATÔMICA

A Usina Termonuclear é uma eficiente geradora de energia, através da reação dos

combustíveis geralmente (urânio, tório e actínio) produz calor que ferve a água de

uma caldeira transformando‐a em vapor. O vapor movimenta uma turbina que aciona

um gerador produzindo Energia Elétrica (eletricidade).

São conhecidas duas formas de liberação de energia por núcleos atômicos: fissão e fusão. Hoje as termonucleares funcionam gerando energia pelo processo de fissão nuclear. Ima ge m: P anoptik / G N U F re e D oc umentation Licen se Imagem: F as tfis si on / Domínio P úblic o

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DESENVOLVIMENTO E CONSUMO DE ENERGIA

A evolução humana está ligada à utilização cada vez maior de energia.

A energia usada pelo homem tecnológico ultrapassa em mais de cem

vezes a energia utilizada pelo homem primitivo.

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VOCÊ VIVERIA SEM ENERGIA ELÉTRICA?

O blackout (apagão) é o corte

ou colapso

temporário de

energia elétrica, que provoca o

maior prejuízo econômico se

ocorrer com frequência em

grandes centros econômicos do

mundo.

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POR QUE ECONOMIZAR ENERGIA?

Está em vigor uma portaria do

Ministério de Minas e Energia

(MME) que pretende tirar, até

2017, todas essas lâmpadas

incandescentes do mercado.

Ima ge m: K MJ / G N U F re e D oc umentation Li ce nse

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A Eficiência Energética deve ser considerada na hora de comprar um eletrodoméstico?

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Selos Procel

O Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, o Inmetro, possui uma etiqueta chamada de Selo Procel, que identifica os aparelhos eletrodomésticos mais econômicos, de acordo com a eficiência energética, medida pelo CEE – Coeficiente de Eficiência Energética. A classificação é divida em A, B, C, D e E. Quanto maior o CEE, mais eficiente será o aparelho.

http://blogdoefacil.com.br/wp-content/uploads/2010/11/selo-procel.jpg

http://www.inmetro.gov.br/consumidor/img/

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ECONOMIZAR É PRESERVAR

Uma lâmpada de LED é capaz, por exemplo, de economizar até 90% de energia sem que isso influa na sua eficiência luminosa.

Cientistas norte americanos do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) criaram uma nova lâmpada que parece fazer o impossível: gerar mais energia do que

consome.

Imagem: Geoffrey.landis / Creative Commons Attribution 3.0 Unported

Ima ge m: N as ena LE D L ig ht / G N U F re e D oc umen tation Li ce nse

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O ano de 2012 promete ser voltado para a conscientização ambiental e

utilização de energia sustentável, pois a ONU – Organização das Nações

Unidas já estabeleceu que será o Ano Internacional da Energia Sustentável

para Todos.

Fonte:http://www.smartkids.com.br/especiais/energia‐sustentavel.html Image m: T he peo pl e from the Tang o! p roject / Domínio P úblico

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TOMADA COM CRONÔMETRO

Evitar a Perda de Energia e, claro, economizar na conta mensal de energia elétrica.

SOUND CHARGE

A camiseta possui uma bateria, que armazena a energia sonora e transforma em Eletricidade para ser usada na recarga de celulares e outros dispositivos móveis.

FERRO DE PASSAR ROUPA SUSTENTÁVEL. Converte a energia Cinética do conjunto em energia Elétrica e, posteriormente, transforma em Calor.

ENERGIA ELÉTRICA E SUAS TECNOLOGIAS

CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL dispositivos capazes de realizar a conversão contínua de energia Química em energia Elétrica. http://garimpoverde.com/wp-content/uploads/2012/04/orang e-sound-charge-t-shirt_1.jpg http://garimpoverde.com/wp- content/uploads/2011/03/ferro-de-passar-roupa-300x249.jpg http://garimpoverde.com/wp-content/uploads/2011/12/421.jpg

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Interruptor de luz que poupa energia

Tem como objetivo sensibilizar as crianças em relação à energia que elas consomem. A energia mostra sua personalidade através de

“rostos” que aparecem no interruptor de luz. O caráter vai se

tornando progressivamente bravo quanto mais tempo as luzes permanecem acesas. Esse display de emoção irá incentivar as crianças a desligarem as luzes quando não houver necessidade, por exemplo, durante o dia, ou quando não estiverem presentes no cômodo.

Em Roterdam, foi criada a primeira boate sustentável do mundo e seu nome ficou bem apropriado: Club Watt. Ali a energia dos pés dos clientes se chocando contra a pista é usada para iluminar o chão com várias cores diferentes. Um telão mostra quanta energia os ânimos da moçada naquele dia estão rendendo.

http://garimpoverde.com/wp-content/uploads/2011/02/13-224x300.jpg

http://images.teamsugar.com/files/u

pl1/1/15111/40_2008/sdcfloorclose

hr.jpg

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ATIVIDADE PRÁTICA

Atividade 1 . Quantificando o consumo de energia elétrica

Levar os alunos até o medidor de energia elétrica da escola, ou outro mais

próximo e oriente para que o observem, leve também uma conta de energia

elétrica e uma calculadora.

Questões a serem discutidas em frente ao medidor:

1º O que ele registra?

2º Qual a unidade prática e no SI usada para medir o consumo de energia

elétrica?

3º Analisando a conta de energia observe quantos kWh foram gastos no

último mês.

4º Compare com o consumo de energia de outros meses, que vêm descritos

nessa mesma conta.

5º Faça a divisão do valor pago na conta pelo número de kWh consumido e

tenha o valor médio do custo do kWh.

Observação: Realizar a mesma atividade tomando como base o contador de

suas casas.

Modificada

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Atividade 2 . Comparando o consumo dos eletrodomésticos

1º Passo: Dividir a turma em equipes para que façam uma

pesquisa de campo sobre as marcas de eletrodomésticos que

trabalham com tecnologias que buscam uma maior eficiência

energética.

2º Passo: Depois cada grupo deve montar uma tabela ou quadro

demonstrativo, elencando as marcas que apresentam os

menores e maiores consumos.

3º Passo: Disponibilizar um momento pedagógico para a

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Atividade 3. Promover uma campanha educativa consumo de energia

elétrica

1º Passo: Organizar e dividir. Depois, entregar aos grupos temas sobre

o

consumo

de

energia

elétrica

referente

aos

principais

eletrodomésticos mais utilizados no dia a dia.

2º Passo: Cada grupo de estudantes deve elaborar material

(cartilha, cordel, entre outros) com sugestões para reduzir o consumo.

3º Passo: Juntamente com a coordenação pedagógica, promover um

evento na escola para distribuição desses materiais de autoria dos

estudantes, bem como realizar mesas redondas e debates com

especialistas a fim de sensibilizar as pessoas sobre a necessidade de

um consumo consciente e sustentável de energia elétrica.

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Atividade 4. Promover uma competição entre as turmas referente a

diminuição no consumo de energia elétrica

1º Passo: Orientar os estudantes de cada turma para que façam o

acompanhamento do consumo de energia elétrica da suas casas.

2º Passo: Cada estudante deve interferir diretamente nos hábitos de sua casa

para diminuir o consumo de energia elétrica num período de pelo menos de

dois meses correntes.

3º Passo: Após o período determinado, os estudantes de cada turma deverão

computar a média do consumo de energia elétrica mediante comprovação

(conta de energia elétrica), será vitoriosa a turma que apresentar o menor

consumo.

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slide Acesso 2 Filosofias filosoficas / Creative Commons Attribution 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Filos_terce r_logo.JPG 01/10/2012 6 KMJ / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gluehlamp e_01_KMJ.jpg 01/10/2012 7 KoS / Domínio Público http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Compteur_ele ctrique.jpg 01/10/2012 9a ChiefRanger / Creative Commons Attribution‐Share Alike 2.0 Generic http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Steampun k‐Computer.jpg 01/10/2012 9b RTV Purmerend / Creative Commons Attribution‐Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:TV_Purme rend.jpg 01/10/2012 9c ALT1040 / Creative Commons Attribution‐ Share Alike 2.0 Generic http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Assorted_s martphones.jpg 01/10/2012 11a Wagner Christian / Creative Commons ‐ Atribuição ‐ Partilha nos Mesmos Termos 2.5 Genérica http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Windenergy.jp g 01/10/2012 11b Fernando Tomás de Zaragoza / Creative Commons ‐ Atribuição 2.0 Genérica http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Solar_Panels.j pg 01/10/2012 11c Stefan Kühn / GNU Free Documentation License http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Nuclear_Powe r_Plant_Cattenom.jpg 01/10/2012 12 Robert.ploucha / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rankine_c ycle_layout_PL_w_gen.png 01/10/2012

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n.svg 01/10/2012 14b Panoptik / GNU Free Documentation License http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:D‐T_fusion.svg 01/10/2012 16 Peter Louiz / Domínio Público http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Apag%C3%A3 o_Alto_de_Santana.jpg 01/10/2012 17 KMJ / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gluehlamp e_01_KMJ.jpg 01/10/2012 19a Geoffrey.landis / Creative Commons Attribution 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:LED_bulbs. jpg 01/10/2012 19b Nasena LED Light / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:64_Energy ‐saving‐LED‐bulb‐E27_.jpg 01/10/2012 20 The people from the Tango! project / Domínio Público http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:User‐trash.svg 01/10/2012