Pense rápido: quantos tipos de energia você conhece? No Blog do Enem, por exemplo, você encontra posts sobre energia potencial gravitacional, a energia cinética, solar, eólica e a energia elástica. Mas quantas são as fontes de transformação de energia disponíveis na natureza, ou criadas pela engenhosidade humana? Confira tudo nesta aula de Física para o Enem! Show Quais são os tipos de transformação de energiaLembrando que energia é a capacidade de um corpo de realizar trabalho, você conseguiu chegar a quantos tipos de energia? Provavelmente, o primeiro tipo de energia que veio a sua cabeça foi a elétrica, não é mesmo? Isso acontece porque esta é a forma de energia mais utilizada no mundo e ela nasce por meio de diferentes transformações energéticas.  Na imagem, por exemplo, as pás de uma usina eólica transformam a força do vento em energia elétrica. Energia solarO nome é autoexplicativo: energia solar é o tipo de energia originária do sol. O que nós, terráqueos, chamamos de energia solar é a conversão da energia que chega até à Terra, e que no Sol é fruto de uma fusão nuclear. Assim, o que fazemos aqui é a sua conversão para energia elétrica. O Sol, você já sabe, é uma fonte de energia nuclear que vai funcionar ainda por bilhões de anos. No Sol ocorre uma fusão nuclear permanente com átomos de hidrogênio que se ‘fundem’ no núcleo do sol. A cada quatro átomos de hidrogênio, se forma um átomo de hélio. Nesse processo ocorre uma liberação de energia. No conjunto, o Sol libera constantemente energia nuclear que chega à Terra na forma de luz e calor. Aqui na Terra coletamos esta energia do sol em painéis com várias células fotovoltaicas responsáveis pela transformação de energia. Veja na imagem em seguida o telhado de uma casa equipado com painéis de células fotovoltaicas para captação de energia solar e conversão em energia elétrica. Nesses painéis fotovoltaicos a energia solar é transformada em energia elétrica. Uma de suas principais vantagens é não causar danos ambientais diretos. Outras formas de captação da energia solarMas há métodos mais simples de captar a energia do sol. Por exemplo: se você enrolar metros e metros de mangueira preta expostos ao sol, a cor escura ‘absorve’ a energia na forma de calor, que pode esquentar a água no interior da mangueira. Além disso, é possível concentrar a energia solar através de um jogo de espelhos e, com isso, apontar o foco de calor para uma caldeira. No ensino fundamental é frequente a experiência de pegar uma lupa e concentrar os raios do sol através da lente para queimar pedaços de papel. Todas essas são formas de uso da energia solar. Aula Gratuita sobre Energia SolarPara saber mais sobre ela, assista ao vídeo abaixo: https://www.youtube.com/watch?v=TCQhdAHOSIk Energia nuclearO uso que nós fazemos da energia nuclear está consolidado na produção de eletricidade pelas usinas nucleares. Nelas ocorrem vários processos físico-químicos que transformam a energia nuclear em energia elétrica. Quer saber como as transformações energéticas ocorrem no interior das usinas nucleares e nos reatores de água fervente e pressurizada? Confira o vídeo abaixo! https://www.youtube.com/watch?v=T6uOxjQbjEc Energia eólicaHá um velho ditado popular que diz assim: quem conseguir engarrafar o vento, fica rico. Pois então, isto já é possível pelo uso dos geradores eólicos. A energia eólica nada mais é do que captar a energia do ar em movimento. Ou seja, é a transformação da energia do vento em energia elétrica por meio de aerogeradores. Assim como a energia solar, ela também não causa danos ao meio ambiente. Para saber como funcionam os aerogeradores e o potencial energético eólico brasileiro, confira o vídeo abaixo: https://www.youtube.com/watch?v=6Fc3V0-ZA7k BiogásEste combustível é produzido a partir da decomposição de resíduos orgânicos por bactérias. Ele é gasoso e composto por metano, dióxido de carbono e contém traços de outros gases. No processo de obtenção do biogás, há diferentes transformações energéticas. A energia química do gás é convertida em energia mecânica por meio de um processo de combustão. Depois, a energia mecânica gerada ativa um gerador que fornece a energia elétrica. Para saber mais detalhes desse processo, confira o vídeo abaixo: Transformações energéticas oriundas da energia elétrica
Transformações de energia no dia a diaVamos fazer um teste com alguns eletrodomésticos da sua casa? O foco será na cozinha. Abaixo indicaremos dois objetos e gostaríamos que você fizesse uma lista com todas as transformações energéticas que ocorrem no funcionamento deles: Fogão: Leve em conta as transformações de energia desde o gás até os movimentos que ocorrem na água durante o preparo dos alimentos. Liquidificador: A energia vem da rede elétrica e sofre algumas transformações durante o funcionamento do liquidificador. O som também é uma forma de energia cinética porque se dá através do deslocamento do ar. O que mais podemos listar? Exercícios resolvidos sobre transformação de energiaExemplo 1Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade. Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina: (A) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina. (B) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água. (C) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento. (D) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água. (E) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água.
Descreva o processo de obtenção de energia nuclear.
O elemento químico utilizado para a obtenção de energia nuclear é: a) Urânio b) Césio c) Hidrogênio d) Tório e) Chumbo
Quais os principais países que utilizam a energia nuclear para geração de eletricidade?
No fim da década de 1960, o governo brasileiro começou a definir o Programa Nuclear Brasileiro, destinado a implantar no país a produção de energia atômica. No entanto, o Programa Nuclear Brasileiro sofreu, nos anos 80, uma aguda desaceleração. Explique os principais motivos desse processo.
Aponte os aspectos positivos e negativos da energia nuclear.
(UFABC) ENERGIA NUCLEAR Rosa de Hiroxima Pensem nas crianças Mudas telepáticas Pensem nas meninas Cegas inexatas Pensem nas mulheres Rotas alteradas Pensem nas feridas Como rosas cálidas Mas, oh, não se esqueçam Da rosa da rosa Da rosa de Hiroxima A rosa hereditária A rosa radioativa Estúpida e inválida A rosa com cirrose A anti-rosa atômica Sem cor sem perfume Sem rosa sem nada (Vinícius de Moraes) O poema refere-se à Rosa de Hiroxima como “radioativa, estúpida, inválida”, destacando os efeitos nocivos da radioatividade, um dos subprodutos da energia nuclear e que pode vazar para o ambiente através do lixo atômico ou por acidentes, como o que ocorreu na usina nuclear de Chernobyl, na Ucrânia. Entre as vantagens da energia nuclear, que compensam os perigos de possíveis acidentes, destacam-se: a) o fato de ser renovável, não causar grandes impactos ambientais, como as hidrelétricas, e não ser fonte de conflitos entre países, pois não é uma fonte finita. b) a presença, na geração de energia, tanto de capitais privados como estatais, pois as usinas nucleares são investimentos de baixo custo e retorno rápido. c) o combustível (urânio enriquecido) é relativamente barato, a geração de resíduos é pequena e não há geração de gases que intensificam o efeito estufa. d) a abundância do combustível (urânio) em todo o mundo, o baixo custo de implantação de usinas nucleares e a tecnologia acessível aos países pobres. e) o controle internacional sobre a geração de energia nuclear e a legislação ambiental rígida, que restringem a construção de usinas pelos países que não seguem as normas.
(ESPM) Leia os textos e responda: Sob rígidas sansões da ONU por conta de seu programa nuclear, o governo do país anunciou que atingiu 3 mil centrífugas para enriquecimento de urânio. O país afirma que seu programa visa produzir energia, mas EUA e União Europeia temem que o país busque a bomba atômica. Relatório emitido pela Aeia, a Agência Internacional de Energia Atômica, menciona que o país tem 2 mil centrífugas e outras 620 em fase de teste. Mergulhado numa grave crise econômica, o país aceitou desativar todo o seu programa nuclear até o fim deste ano, informou o principal negociador nuclear dos EUA e secretário assistente de Estado, Chistropher Hill, após negociações em Genebra. Em troca o país receberá compensação política e econômica. Folha de São Paulo, 3/9/2007. Os textos referem-se respectivamente a dois países cujos programas nucleares preocupam a comunidade internacional. Os países são: a) Irã e Paquistão b) Irã e Coreia do Norte c) Coreia do Norte e Paquistão d) Coreia do Norte e Turquia e) Paquistão e Síria respostas
Para que energia nuclear seja obtida é necessário realizar a fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido, que, por sua vez, libera uma grande quantidade de energia. A energia nuclear mantém unidas as partículas do núcleo de um átomo, a divisão desse núcleo em duas partes provoca a liberação de grande quantidade de energia. Voltar a questão
a) Verdadeiro – através do enriquecimento e fissão nuclear é obtida a energia nuclear. b) Falso – elemento químico não utilizado para a obtenção de energia nuclear. c) Falso – não é utilizado na produção de energia nuclear. d) Falso – não é possível obter energia nuclear através do Tório. e) Falso – não é utilizado na produção de energia nuclear. Voltar a questão
Vários países utilizam a energia nuclear para geração de energia elétrica, existem, aproximadamente, 440 usinas nucleares em funcionamento no mundo. Alguns países se destacam na produção de energia elétrica através de usinas nucleares, atualmente os Estados Unidos lideram a produção de energia nuclear, no entanto, os países mais dependentes da energia nuclear para geração de energia elétrica são: França (80%), Suécia (60%), Finlândia (50%) e Bélgica (50%). Voltar a questão
O Programa Nuclear Brasileiro não se desenvolveu da forma planejada em razão dos problemas ligados à falta de aproveitamento de energia e de mão de obra qualificada na área de aproveitamento de energia nuclear. Outro fator que contribuiu para o fracasso do programa foram os elevados custos de sua instalação e operação das usinas nucleares, cerca de três vezes maiores que os de uma usina hidrelétrica equivalente. Angra 1 começou a funcionar em 1981, mas foi paralisada em seguida por problemas técnicos. Somente no fim de 1983 seu funcionamento foi retomado em forma de testes e a usina ainda não entrou em operação permanente com capacidade total. As usinas Angra 2 e Angra 3, deveriam funcionar a partir de 1983 e 1984, mas Angra 2 só entrou em funcionamento em 2000, e Angra 3 até hoje não funciona.
Aspectos positivos da energia nuclear: - As reservas de energia nuclear são muito maiores que as reservas de combustíveis fósseis; - Comparada às usinas de combustíveis fósseis, a usina nuclear requer menores áreas; - As usinas nucleares possibilitam maior independência energética para os países importadores de petróleo e gás; - Não contribui para o efeito estufa. Aspectos negativos: - Os custos de construção e operação das usinas são muito altos; - Possibilidade de construção de armas nucleares; - Destinação do lixo atômico; - Acidentes que resultam em liberação de material radioativo; - O plutônio 239 leva 24.000 anos para ter sua radioatividade reduzida à metade e cerca de 50.000 anos para tornar-se inócuo. Voltar a questão
a) Falso – A energia nuclear é uma grande fonte de conflito entre os países, pois existe a possibilidade real da produção de armas nucleares, fato que gera uma série de discussões internacionais. b) Falso – A construção e operação de usinas nucleares apresentam valores extremamente elevados, cerca de três vezes maiores que os de uma usina hidrelétrica. c) Verdadeiro – o urânio é um elemento químico relativamente barato, a geração de resíduos numa usina nuclear é bem pequena, no entanto, o lixo tóxico é extremamente perigoso. Durante o processo de obtenção de energia nas usinas nucleares, não é gerado nenhum gás causador do efeito estufa, como, por exemplo, dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4). d) Falso – Não há abundância de urânio em todo o mundo, os custos de implantação e operação de usinas nucleares são altos, sendo inacessíveis para países pobres. e) Falso – A legislação ambiental não é rígida, e alguns países constroem usinas nucleares sem a devida inspeção por órgãos internacionais, como, por exemplo, o Irã. Voltar a questão
a) Falso – O Paquistão não se enquadra nas características descritas nos textos. b) Verdadeiro – A Coreia do Norte utiliza da possibilidade de produção de armas nucleares para pressionar os Estados Unidos e arrecadar mais recursos financeiros para dar fim à grande crise econômica que vive o país. c) Falso – O Paquistão não se enquadra nas características descritas nos textos. d) Falso – A Turquia não está sendo investigada pelos órgãos internacionais. e) Falso – O Paquistão e a Síria não se enquadram nas características descritas nos textos. Voltar a questão |
A usina representada nessa imagem usa como fonte a energia nuclear química solar sonora térmica
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