As formas de Energia

As formas de Energia

1. Energia Cinética

   • Energia cinética é a forma de energia relacionada aos corpos em movimento. A energia cinética é uma grandeza física escalar, cuja unidade de medida, de acordo com as unidades do SI, é o joule. A energia cinética é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade do corpo.
     • EXEMPLO: EC – energia cinética (J) M – massa do corpo (kg) V – velocidade do corpo (m/s)
       • O trabalho é caracterizado como a transferência de energia mediante a aplicação de uma força. A seguir, mostramos a fórmula usada para calcular essa grandeza, confira:
         • τ – Trabalho (J) F – Força (N) d – Distância percorrida (m) θ – Ângulo entre força e distância (º)
           • Ao realizarmos trabalho sobre um corpo, fazemos com que esse corpo “adquira” ou “perca” energia cinética, dessa forma, dizemos que o trabalho realizado sobre um corpo é equivalente à variação de energia cinética:
             • ΔEC – Variação de energia cinética (J) ECF – Energia cinética final (J) ECi – Energia cinética inicial (J)
               • A partir da relação mostrada, conhecida como teorema do trabalho e energia cinética, podemos perceber que, caso a energia cinética de um corpo permaneça constante, nenhum trabalho está sendo realizado sobre ele, em outras palavras, esse corpo não recebe nem tranfere energia de outros corpos.

2. Energia Potencial Gravitacional e Elástica

   • A energia potencial gravitacional e a energia potencial elástica são formas de energia potencial bem distintas. Enquanto a energia potencial gravitacional é a energia relacionada à variação de altura, a energia potencial elástica está relacionada às molas e sua ação sobre os corpos.
     • "De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), sua unidade de medida é o Joule, representado pela letra J em homenagem ao físico James Prescott Joule, descobridor do efeito Joule, que trata da transformação da energia elétrica em calor.
       • "Em nosso cotidiano, existem diversas situações em que a energia potencial gravitacional atua sobre os corpos, por exemplo: Quando estamos em um avião distante do solo; "quando o carro está subindo uma colina, montanha ou serra."
       • A Fórmula da Energia: "Epg → energia potencial gravitacional, medida em Joule J. M → massa, medida em quilograma [kg]. G → aceleração da gravidade, que vale aproximadamente 9,8 m/s2. H → altura, medida em metros [m]."
         • Quando aplicamos força em corpos elásticos, eles se deformam, passando a estocar energia potencial elástica. Caso cesse a força, a energia potencial elástica será convertida em energia cinética. Nesse caso, dizemos que houve realização de trabalho pela força elástica.
           • A maior parte das aplicações da energia potencial elástica diz respeito ao armazenamento ou conversão da energia cinética por objetos elásticos. Um bom exemplo disso são os amortecedores e os para-choques de veículos. Os para-choques são feitos de materiais que se deformam quando ocorre alguma colisão. Dessa forma, a energia cinética do veículo pode ser absorvida, diminuindo os efeitos aos passageiros dos veículos.
             • A fórmula usada para calcular a energia potencial elástica de um corpo relaciona a sua constante elástica (k) com a deformação sofrida pelo corpo (x), e é mostrada a seguir, confira: Ep — Energia potencial elástica (J - Joules) k — Constante elástica (N/m) x — Deformação do objeto (m)

3. Calor Latente e Calor Sensível

   • A diferença entre calor latente e calor sensível é que no calor latente (L), o estado físico da substância é modificado, enquanto no calor sensível ele permanece o mesmo.
     • O calor sensível ou calor específico sensível é uma grandeza física que está relacionada com a variação da temperatura de um corpo. Exemplo: Aquecimento de uma barra de metal
       • Na barra de metal, o calor se propaga por meio da condução térmica. Esse processo resulta no aumento da temperatura do material, no entanto, seu estado físico permanece o mesmo (sólido).
         • Fórmula do Calor Sensível Equação Fundamental da Calorimetria
           • Q: quantidade de calor sensível (cal ou J) M: massa do corpo (g ou Kg) C: calor específico da substância (cal/g°C ou J/Kg.°C) Δθ: variação de temperatura, Tfinal - Tinicial. (°C ou K)
             • O calor específico é uma constante que representa a quantidade de calor que uma substância precisa receber ou, ceder, para que uma unidade de massa altere o valor em 1°C. Para calcular o calor sensível, temos que conhecer o calor específico que varia para cada substância. Os valores de calor específico são tabelados.
     • Um exemplo de calor latente é o derretimento de um cubo de gelo ou a evaporação da água. Em ambos os casos, a temperatura nos dois estados físicos permanece a mesma. Para calcular o calor latente, utiliza-se a seguinte fórmula: começar estilo tamanho matemático 18px reto Q espaço igual a espaço reto m espaço. espaço reto L fim do estilo Onde, Q: quantidade de calor (cal ou J) m: massa (g ou Kg) L: calor latente (cal/g ou J/Kg)

4. Energia Elétrica e Potência

   • Potência elétrica é a medida da quantidade de energia elétrica fornecida ou consumida por um circuito elétrico. Pode ser calculada por meio de grandezas como tensão, corrente e resistência elétrica, e sua unidade de medida é o watt.
     • Como calcular a potência elétrica: Como qualquer outro tipo de potência, a potência elétrica pode ser calculada dividindo-se a energia consumida, ou transformada, pelo intervalo de tempo. Entretanto, existem fórmulas de potência mais específicas que relacionam grandezas como tensão elétrica (U), corrente elétrica (i) e resistência elétrica. A potência elétrica pode variar em muitas ordens de grandeza de acordo com a aplicação estudada.
       • Um chuveiro elétrico dissipa, em média, 5 kW de energia elétrica na forma de calor a cada segundo. Usinas hidrelétricas geram eletricidade a uma taxa de 30 MW. Um chip de computador consome 1 mW de energia elétrica. Por isso, é importante conhecer e saber utilizar corretamente os prefixos de unidades do SI.
         • Conheça as principais fórmulas utilizadas para o cálculo da potência elétrica: P – potência elétrica – W U – tensão elétrica (V) R – resistência elétrica (Ω) i – corrente elétrica (A) Com as fórmulas acima, é possível resolver a maior parte dos exercícios de eletrodinâmica que envolvem o cálculo da potência. Há também uma fórmula mais geral que pode ser utilizada para determinar o consumo de energia elétrica, por exemplo.
           • E – energia (J) Δt – intervalo de tempo (s)