Energia
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Um foguetão espacial possui uma grande quantidade de energia química (no combustível) pronta a ser utilizada enquanto espera na rampa. Quando o combustível é queimado, esta energia é transformada em calor, uma forma de energia cinética. Os gases de escape produzidos impelem o foguetão para cima.Em geral o conceito e uso da palavra energia se refere "ao potencial inato para executar trabalho ou realizar uma ação". A palavra é usada em vários contextos diferentes. O uso científico tem um significado bem definido e preciso enquanto muitos outros não são tão específicos.
O termo energia também pode designar as reações de uma determinada condição de trabalho, como por exemplo o calor, trabalho mecânico (movimento) ou luz graças ao trabalho realizado por uma máquina (por exemplo motor, caldeira, refrigerador, alto-falante, lâmpada, vento), um organismo vivo (por exemplo os músculos, energia biológica) que também utilizam outras forma de energia para realizarem o trabalho, como por exemplo o uso do petróleo que é um recurso natural não renovável e também atualmente a principal fonte de energia utilizada no planeta. A etimologia da palavra tem origem no idioma grego, onde εργοs (ergos) significa "trabalho". A rigor é um conceito primordial, aceito pela Física sem definição.
Qualquer coisa que esteja a trabalhar - por exemplo, a mover outro objeto, a aquecê-lo ou a fazê-lo ser atravessado por uma corrente eléctrica - está a gastar energia (na verdade ocorre uma "transferência", pois nenhuma energia é perdida, e sim transformada ou transferida a outro corpo). Portanto, qualquer coisa que esteja pronta a trabalhar possui energia. Enquanto o trabalho é realizado, ocorre uma transferência de energia, parecendo que o sujeito energizado está a perder energia. Na verdade, a energia está a ser transferida para outro objecto, sobre o qual o trabalho é realizado. O conceito de Energia é um dos conceitos essenciais da Física. Nascido no século XIX, pode ser encontrado em todas as disciplinas da Física (mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica, etc.), assim como em outras disciplinas, particularmente na Química.
Índice [esconder]
1 Formas de energia
1.1 Energia potencial
1.2 Energia cinética
1.3 Energia química
1.4 Energia radiante
1.5 Energia nuclear
2 Energia, Trabalho e Potência
3 Consumo de energia
4 Especificação de nomes com energia:
[editar] Formas de energia
As civilizações humanas dependem cada vez mais de um elevado consumo energético a sua subsistência. Para isso foram sendo desenvolvidos ao longo da história diversos processos de produção, transporte e armazenamento de energia. As principais formas de produção de energia são:
[editar] Energia potencial
Ver artigo principal: Energia potencial.
É a energia que um objecto possui devido à sua posição. Um martelo levantado, uma mola enroscada e um arco esticado de um atirador, todos possuem energia potencial. Esta energia está pronta a ser modificada noutras formas de energia e, consequentemente, a produzir trabalho: quando o martelo cair, pregará um prego; a mola, quando solta, fará andar os ponteiros de um relógio; o arco disparará um seta. Assim que ocorrer algum movimento, a energia potencial da fonte diminui, enquanto se modifica em energia do movimento (energia cinética). Levantar o martelo, enrolar a mola e esticar o arco faz, por sua vez, uso da energia cinética e produz um ganho de energia potencial. Generalizando, quanto mais alto e mais pesado um objecto está, mais energia potencial terá.
Existem dois tipos de energia potencial: a elástica e a gravitacional.
A energia potencial gravitacional está relacionada com uma altura (h) de um corpo em relação a um determinado nível de referência.
É calculada pela expressão: Epg = p.h ou Epg = m.g.h
A energia potencial elástica está associada a uma mola ou a um corpo elástico.
É calculada pela expressão: Epe = k.x2/2
K= Constante da mola (varia para cada tipo de mola, por exemplo a constante da mola de um espiral de caderno é bem menor que a constante da mola de um amortecedor de caminhão)
X= Variação no tamanho da mola
[editar] Energia cinética
Uma velha locomotiva a vapor transforma energia química em energia cinética. A combustão de madeira ou carvão na caldeira é uma reacção química que produz calor, obtendo vapor que dá energia à locomotiva.Ver artigo principal: Energia cinética.
É possuída por qualquer coisa em movimento; quanto mais rapidamente um objecto se move, maior a sua energia cinética. Além disso, quanto mais massa tiver um objecto, maior é a sua energia cinética (apenas quando está em movimento). As máquinas mecânicas - automóveis, tornos, bate-estacas ou quaisquer outras máquinas motorizadas - produzem energia cinética, e esta espécie de energia é muitas vezes chamada de energia mecânica - Fórmula: Ec=1/2mV² .
[editar] Energia química
Ver artigo principal: Energia química.
É a energia que está armazenada num átomo ou numa molécula. Existem várias formas de energia, mas os seres vivos só utilizam a energia química (para trabalho biológico).
A Energia Química está presente nas ligações químicas. Existem ligações pobres e ricas em energia. A água é um exemplo de molécula com ligações pobres em energia. A glicose é uma substância com ligações ricas em energia.
Os seres vivos utilizam a glicose como principal combustível (igual a fonte de energia química); entretanto, esta molécula não pode ser utilizada diretamente, pois sua quebra direta libera muito mais energia que o necessário para o trabalho celular. Por isso, a natureza selecionou mecanismos de transferência da energia química da glicose para moleculas tipo ATP (adenosina trifosfato). O primeiro destes mecanismos surgiu com os primeiros seres vivos: a fermentação. A fermentação anaeróbia, além do ATP, gera também etanol e dióxido de carbono (CO2). A presença de CO2 na atmosfera possibilitou o surgimento da fotossíntese. Este processo fez surgir o O2 (oxigênio) na atmosfera. Com o oxigênio, outros seres vivos puderam desenvolver um novo mecanismo de transferência de energia química da glicose para o ATP: a respiração aeróbia.
As reacções químicas geralmente produzem também calor; um fogo a arder é um exemplo. A energia química também pode ser transformada em electricidade numa bateria e em energia cinética nos músculos, por exemplo.
[editar] Energia radiante
Ver artigo principal: Energia radiante.
É a energia que pode atravessar o espaço. Inclui a luz, as ondas de rádio e os raios de calor. O calor radiante não é o mesmo que a variante de energia cinética chamada de «energia térmica», mas quando os raios de calor atingem um objecto fazem com que as suas moléculas se movam mais depressa, ganhando então energia térmica. Os raios de luz e de calor são produzidos tornando os objectos tão quentes que brilham, como no caso do filamento de uma lâmpada eléctrica.
[editar] Energia nuclear
Um reactor nuclear produz calor modificando os átomos do seu combustível, transformando urânio ou plutónio noutros elementos. As máquinas que utilizam energia química modificam as moléculas do seu combustível e os elementos mantêm-se inalterados.Ver artigo principal: Energia nuclear.
É a energia produzida pela fissão e pela fusão de átomos; aparece sobretudo como calor, quer sob controlo num reactor nuclear quer numa explosão de uma arma nuclear. O Sol produz o seu calor e a sua luz por uma reacção nuclear de fusão de átomos de hidrogênio em hélio. Curiosamente, toda a vida na Terra depende desta energia e, no entanto, perante a existência das armas nucleares, está também ameaçada por esta forma de energia.
[editar] Energia, Trabalho e Potência
Ver artigos principais: Trabalho e Potência.
A energia e o trabalho são basicamente semelhantes, visto que o trabalho é o gasto de energia. São, portanto, ambos medidos pelas mesmas unidades, a unidade SI, sendo o Joule, assim chamado em homenagem a James Prescott Joule, que demonstrou que é possível a conversão entre diferentes tipos de energia. A potência é a taxa a que se produz trabalho ou a que é dispensada energia.
Uma fonte de energia que pode produzir mais trabalho em dado tempo - fazer qualquer coisa mover-se mais depressa ou aquecê-la mais rapidamente, por exemplo - será mais poderosa que outra. A unidade SI de força motriz é o Watt, assim chamada em homenagem a James Watt, o inventor da primeira máquina a vapor.
Assim, a relação pode exprimir-se como: um Watt de energia (E) é produzido enquanto um Joule de trabalho (W) é efectuado em um segundo (δt).
[editar] Consumo de energia
Ver artigo principal: Consumo de energia.
O consumo de energia no mundo está resumido, em sua grande maioria, pelas fontes de energias tradicionais como petróleo, carvão mineral e gás natural, essas fontes são poluentes e não-renováveis, o que no futuro, serão substituídas inevitavelmente. Há controversias sobre o tempo da duração dos combustíveis fósseis mas devido a energias limpas e renováveis como biomassa, energia eólica e energia maremotriz e sansões como o Protocolo de Kioto que cobra de países industriais um nível menor de poluentes (CO2) expelidos para a atmosfera, as energias alternativas são um novo modelo de produção de energias econômicas e saudáveis para o meio ambiente.
[editar] Especificação de nomes com energia:
Energia elétrica
Energia eólica
Energia térmica
Energia solar
Energia interna
Lei da Conservação de Energia
Retirado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia"
Categorias: Grandezas físicas | Energia
Luz
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Nota: Para outros significados de Luz, ver Luz (desambiguação).
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Diagrama da dispersão da luz através de um prisma
Representação de dois raios de luz
Sombras na praia
Efeito da luz do sol passando por uma janelaA luz na forma como a conhecemos faz parte de um comprimento de onda sensível ao olho humano, de uma radiação electromagnética pulsante ou num sentido mais geral, qualquer radiação electromagnética que se situa entre as gamas infravermelho e ultravioleta. As três grandezas físicas básicas da luz (e de toda a radiação electromagnética) são: brilho (ou amplitude), cor (ou frequência), e polarização (ou ângulo de vibração). Devido à dualidade onda-partícula, a luz exibe simultaneamente propriedades quer de ondas quer de partículas.
Um raio de luz é a representação da trajetória da luz em determinado espaço, e sua representação indica de onde a luz sai (fonte) e para onde ela se dirige. O conceito de raio de luz foi introduzido por Alhazen. Propagando-se em meio homogêneo, a luz sempre percorre trajetórias retilíneas; somente em meios não-homogêneos é que a luz pode descrever "curva".
Índice [esconder]
1 Teorias sobre a luz
1.1 Primeiras idéias dos gregos
1.2 Teoria corpuscular da luz
1.3 Teoria ondulatória da luz
1.4 Teoria da dualidade onda partícula
2 Comprimentos de onda da luz visível
3 A velocidade da luz
3.1 Alterações na velocidade da luz
4 Nota
5 Medição da luz
6 Ver também
[editar] Teorias sobre a luz
[editar] Primeiras idéias dos gregos
No século I a.C. Lucrécio, dando continuidade às ideias dos primeiros atomistas, escreveu que a luz e o calor do Sol eram compostos de pequenas partículas.
[editar] Teoria corpuscular da luz
O físico inglês Isaac Newton, em 1672, defendeu uma teoria onde se considerava a luz como um feixe de partículas que eram emitidas por uma fonte, e que estas atingiam o olho, e assim estimulavam a visão. A este modelo, se deu o nome de modelo corpuscular da luz.
[editar] Teoria ondulatória da luz
O físico francês Jean Bernard Léon Foucault, no século XIX, descobriu que a luz se deslocava mais rápido no ar do que na água. O efeito contrariava a teoria corpuscular de Newton, esta afirmava que a luz deveria ter uma velocidade maior na água do que no ar.
James Clerk Maxwell, ainda no século XIX, provou que a velocidade de propagação de uma onda eletromagnética no espaço, equivalia à velocidade de propagação da luz de aproximadamente 300.000 km/s.
Foi de Maxwell a afirmação:
A luz é uma "modalidade de energia radiante" que se "propaga" através de ondas eletromagnéticas.
[editar] Teoria da dualidade onda partícula
No final do século XIX, a teoria que afirmava que a natureza da luz era puramente uma onda eletromagnética, (ou seja, a luz tinha um comportamento apenas ondulatório), começou a ser questionada.
Ao se tentar teorizar a emissão fotoelétrica, ou a emissão de elétrons quando um condutor tem sobre si a incidência de luz, a teoria ondulatória simplesmente não conseguia explicar o fenômeno, pois entrava em franca contradição.
Foi Albert Einstein, usando a idéia de Max Planck, que conseguiu demonstrar que um feixe de luz são pequenos pacotes de energia e estes são os fótons, logo, assim foi explicado o fenômeno da emissão fotoelétrica.
A confirmação da descoberta de Einstein se deu no ano de 1911, quando Arthur Compton demonstrou que "quando um fóton colide com um elétron, ambos comportam-se como corpos materiais."
[editar] Comprimentos de onda da luz visível
A luz visível é a parte do espectro com comprimentos de onda entre cerca de 400 nanómetros (abreviando nm) e 800 nm (no ar). A luz pode também ser caracterizada pela sua frequência.
[editar] A velocidade da luz
Ver artigo principal: Velocidade da luz.
De acordo com a moderna física teórica, toda radiação eletromagnética, incluindo a luz visivel, se propaga no vácuo numa velocidade constante, comumente chamada de velocidade da luz, que é uma constante da Física, representada por c.
[editar] Alterações na velocidade da luz
Toda luz propaga-se a uma velocidade finita. Até mesmo observadores em movimento medem sempre o mesmo valor de c, para a velocidade da luz no vácuo, com c = 299.792.458 metros por segundo (186.282,397 milhas por segundo); contudo, quando a luz atravessa alguma substância transparente tal com o ar, água ou vidro, sofre refracção e sua velocidade é reduzida. Assim sendo, n=1 no vácuo e n<1 na matéria.
[editar] Nota
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Para alguns especialistas em metrologia, se para o actual sistema internacional de unidades SI ficou estabelecido que a velocidade da luz deveria ser exata, a partir do metro padrão já existente, e que tal unidade de distância, o metro, é uma convenção humana que tem por base as dimensões da terra redonda (equivalente a 39996x1000 partes do quadrante de um meridiano terrestre) e o sistema numérico decimal, caberia ao comitê internacional de medidas levar o "tempo luz" às dimensões terrenas e ao sistema numérico decimal ao invés de simplesmente aferir a luz com uma barra de platina.
[editar] Medição da luz
As seguintes quantidades e unidades são utilizadas para medir luz.
brilho, medida em watts/cm2
iluminância ou iluminação (Unidade SI: lux)
fluxo luminoso (Unidade SI: lumen)
intensidade luminosa (Unidade SI: candela)
[editar] Ver também
Cor
Óptica
Fotometria
Retirado de "http://pt.wikipedia.org/wiki/Luz"
2006-10-30 01:59:02
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answer #1
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answered by Anonymous
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