1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

1.1.1

Energia e tipos

fundamentais de

energia.

Energia interna

1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

Nestas situações associa-se energiaà saúdeou à atividade que estamos a praticar. A Energia está em tudo que nos rodeia!

Diariamente, ouvimos ou lemos frases como:

Estes cereais dão muita energia.

Em frases como estas, a palavra energiaé utilizada como sinónimo de fonte de energia. A Energia está em tudo que nos rodeia!

1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

O ser humano, tal como os outros seres vivos, necessitam de energia para viver. O desenvolvimento das sociedades modernas assenta num enorme consumo de energia para atividades industriais e comerciais.

Na figura seguinte, comparam-se os consumos energéticos em Portugal, em

percentagem, por sector de atividade, em 1990 e em 2004. Embora em percentagem os consumos possam ter baixado em alguns sectores, os consumos absolutos de energia têm aumentado constantemente em todos os países.

A palavra energia surgiu no século XIX para descrever alguns fenómenos naturais no domínio da física, da química e das ciências naturais.

A energia não é algo material como um corpo, embora esteja ligada aos corpos.

ENERGIA

Unidade do sistema internacional (SI) : Joule(J)

E

1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

❖ É a capacidade de realizar trabalho, ou seja, gerar força num

determinado corpo ou sistema físico.

➢ Etimologicamente, este termo deriva do grego "ergos", cujo significado original é literalmente “trabalho”.

✓ Em Física, a energia está associada à capacidade de qualquer corpo produzir trabalho, ação ou movimento.

Todos os corpos têm energia e essa energia pode transferir-se de uns corpos para outros. Energia FONTE RECETOR EN ER G IA

Corpo que recebe energia

Corpo que cede energia

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Designa-se por sistema a região do espaço que se pretende estudar: corpo ou conjunto de corpos.

Energia em sistemas

SISTEMA

VIZINHANÇA FRONTEIRA

A vizinhança é o exterior do sistema que com ele pode interagir.

A fronteira separa a vizinhança do

sistema.

Um sistema tanto pode ser uma galáxia como um átomo, uma bola, ou o próprio corpo humano.

Lei da Conservação da Energia

A energia pode transferir-se entre corpos, mas não se pode criar nem destruir.

ENER

G

IA

Há dissipação de energia para a vizinhança, por exemplo, através do aquecimento do ar. Aquecimento de água numa panela

energia fornecida pela chama

Parte da energia é utilizada no aquecimento da água.

SISTEMA

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Lei da Conservação da Energia

A energia pode transferir-se entre corpos, mas não se pode criar nem destruir.

ENER

G

IA

Aquecimento de água numa panela

SISTEMA

ENERGIA FORNECIDA

ENERGIA

ÚTIL

Lei da Conservação da Energia

ENER

G

IA

Aquecimento de água numa panela

SISTEMA

FORNECIDA

ÚTIL

DISSIPADA

+

=

A energia pode transferir-se entre corpos, mas não se pode criar nem destruir.

E

= E

+ E

1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

Tipos fundamentais de energia

Há apenas dois tipos fundamentais de energia: energia cinética e energia potencial .

Um corpo em movimento tem energia cinética.

Tipos fundamentais de energia

Há apenas dois tipos fundamentais de energia: energia cinética e energia potencial .

Energia cinética

𝑬

_𝐜

=

𝟏

𝟐

𝒎 𝒗

𝟐

energia associada ao movimento dos corpos

1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

Sistema Terra + Sol Sistema corpo + Terra

ENERGIA POTENCIAL

GRAVÍTICA

Corpo

Terra

Tipos fundamentais de energia

Há apenas dois tipos fundamentais de energia: energia cinética e energia potencial .

Energia potencial energia associada à possibilidade ou potencialidade _{de alterar o movimento devido a interações gravíticas} (ou forças).

Energia potencial

ENERGIA POTENCIAL

ELÉTRICA

Sistema protão + eletrão

Tipos fundamentais de energia

Há apenas dois tipos fundamentais de energia: energia cinética e energia potencial .

energia associada à potencialidade de alterar o movimento devido a interações elétricas (ou forças).

1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

Sistema mola + bola

ENERGIA POTENCIAL

ELÁSTICA

Tipos fundamentais de energia

Há apenas dois tipos fundamentais de energia: energia cinética e energia potencial .

ENERGIA POTENCIAL

QUÍMICA

Tipos fundamentais de energia

Há apenas dois tipos fundamentais de energia: energia cinética e energia potencial .

Energia potencial energia associada à energia acumulada nos _{combustíveis, alimentos, medicamentos, etc.}

1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

Energia associada às partículas que constituem um corpo. Energia interna

Resulta da…

… energia cinética das partículas do sistema.

… energia potencial associada às interações entre as partículas do sistema.

Depende da…

… agitação corpuscular das partículas e, portanto, da temperatura do sistema. … do número de partículas do sistema.

Aumento da

agitação corpuscular

(

por aumento da temperatura do sistema)

Aumento da

energia interna

(por aumento da energia cinética)

Energia interna

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Energia interna e temperatura

A temperatura mede a agitação das partículas, logo, está relacionada com a energia cinética média dos corpúsculos que constituem a matéria.

Quanto maior for a temperatura, maior será a energia interna do sistema, uma vez que a sua energia cinética interna (a nível microscópico) será maior.

Aumento do

número de partículas

(aumento da quantidade de matéria do sistema)

Aumento da

energia interna

Energia associada às partículas que constituem um corpo. Energia interna

1.1.1 Energia e tipos fundamentais de energia. Energia interna

Energia interna e o número de corpúsculos

Para um mesmo sistema quanto maior for a sua massa, maior será a sua energia interna.

Atividade

Determine a energia cinética de um carro, de 900 kg, que num dado instante tem uma velocidade de 50 km h−1.

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RESOLUÇÃO

Dados: 𝑚 = 900 kg

𝑣 = 50 km h−1₌ 50 000

3600 = 13,9 m s−1 Conversão para unidades do SI

Determinar a energia cinética:

𝑬𝐜=𝟏_𝟐𝒎 𝒗𝟐⇔

⇔ 𝑬𝐜=𝟏_𝟐× 𝟗𝟎𝟎 × (𝟏𝟑, 𝟗)𝟐

⇔ 𝑬𝐜= 8,7 × 𝟏𝟎𝟒 J

Atividade

Determine a energia cinética de um carro, de 900 kg, que num dado instante tem uma velocidade de 50 km h−1.

TPC

• Fazer os exercícios da página 55 ficaram por fazer: