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Energia

Energia na física: definição, unidades, tipos e exemplos do cotidiano

Energia na física: definição, unidades, tipos e exemplos do cotidiano

A energia é um conceito fundamental na física e na nossa vida quotidiana, uma força que impulsiona tudo o que fazemos e define a forma como interagimos com o mundo que nos rodeia. Desde iluminar as nossas casas até alimentar os nossos dispositivos eletrónicos, desde a movimentação de veículos até ao cultivo de culturas, a energia desempenha um papel difundido e essencial.

Definição de energia

A energia é um conceito fundamental na física que desempenha um papel crucial na nossa compreensão do universo e na forma como interagimos com ele. Na sua forma mais simples, a energia pode ser definida como a capacidade de realizar trabalho ou causar mudanças em um sistema.

Esta definição, formulada pelo físico britânico James Prescott Joule no século XIX, está subjacente a todos os ramos da física e é essencial para a compreensão de uma vasta gama de fenómenos naturais.

Unidades de energia

A energia pode ser medida em várias unidades, dependendo do sistema de unidades utilizado e do tipo específico de energia que está sendo medida.

Aqui está uma tabela com algumas das unidades de energia mais comuns:

unidade de energia

Símbolo

Equivalência de Joule (aproximada)

Joule

J.

1 joule

Caloria

Lima

4.184 joules

Quilocaloria (kcal)

calorias

4.184 joules

elétron-volt (eV)

eV

1,602 × 10 -19 joules

Watt-hora (Wh)

o que

3.600 joules

Unidade Térmica Britânica

BTU

1.055,06 joules

Joules por mol (J/mol)

J/mol

Varia de acordo com o produto químico

Quilowatt-hora (kWh)

kWh

3.600.000 joules (3,6 megajoules)

Libras-pé (ft-lbs)

pés-lb

1,35582 joules

libras-pé (lb-ft)

lb-ft

1,35582 joules

Tipos de energia

A energia não é uma entidade única e monolítica; em vez disso, manifesta-se de várias formas e pode ser classificado em vários tipos principais.

Aqui, exploramos alguns dos tipos mais comuns de energia:

Energia cinética

Energia na física: definição, unidades, tipos e exemplos do cotidianoEsta é a energia associada ao movimento de um objeto. A magnitude da energia cinética depende da massa do objeto e de sua velocidade. Por exemplo, um carro em movimento tem energia cinética, e essa energia aumenta à medida que a sua velocidade aumenta.

Energia potencial gravitacional

Essa forma de energia está relacionada à posição de um objeto em um campo gravitacional, como a energia armazenada por um objeto no ar. Quanto mais alto estiver um objeto, maior será sua energia potencial gravitacional.

Energia potencial elástica

Está relacionado à deformação elástica de objetos, como um elástico esticado ou uma mola comprimida. Essa energia é liberada quando o objeto retorna à sua forma original.

Energia mecânica

A energia mecânica é a soma da energia cinética e da energia potencial de um sistema. Esta forma de energia está relacionada ao movimento e posição dos objetos em um sistema.

Energia térmica

Resulta da vibração e do movimento molecular em um sistema. Quanto mais quente for um objeto, maior será sua energia térmica. A energia térmica flui de objetos mais quentes para objetos mais frios.

Energia química

É armazenado nas ligações químicas das moléculas e é liberado durante as reações químicas. Por exemplo, a energia dos alimentos é liberada quando é metabolizada no corpo humano.

Energia nuclear

Esta é a energia contida no núcleo dos átomos. É liberado em reações nucleares, como fissão (divisão de núcleos) e fusão (união de núcleos). A energia nuclear é a força por trás do sol e das bombas atômicas.

Energia elétrica

Vem do movimento de elétrons em um condutor. É a base da tecnologia moderna e é usado para alimentar dispositivos eletrônicos, iluminação e muito mais.

Energia eletromagnética

A energia eletromagnética é uma forma de energia que se propaga por meio de ondas eletromagnéticas, como luz visível, microondas, raios X e ondas de rádio. Essa energia é transportada por campos elétricos e magnéticos oscilantes.

Energia magnética

Energia na física: definição, unidades, tipos e exemplos do cotidianoAssociado a campos magnéticos e à sua capacidade de realizar trabalho em objetos magnéticos, como motores elétricos.

Energia sonora

É gerado pela vibração de partículas em um meio, como ar ou água. Nosso sentido de audição detecta essa energia na forma de som.

Princípios fundamentais da energia

A energia segue dois princípios fundamentais:

Princípio da conservação de energia

Este principio establece que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se transforma de una forma a otra o se transfiere de un sistema a otro en un sistema aislado.En otras palabras, la cantidad total de energía en un sistema aislado se mantiene constante con o tempo.

Isto significa que a energia total inicial de um sistema é igual à energia total final, mesmo que mude de uma forma para outra.

Princípio de transferência de energia

O segundo princípio fundamental da energia refere-se a como a energia pode ser transferida de um objeto ou sistema para outro através de diferentes processos. Isto significa que a energia pode mover-se de um lugar para outro e mudar de uma forma para outra.

Por exemplo, quando uma força é aplicada a um objeto, é realizado trabalho sobre esse objeto e energia mecânica é transferida para ele. Da mesma forma, a energia térmica pode fluir de um objeto mais quente para um mais frio até atingirem o equilíbrio térmico.

A transferência de energia também é essencial na geração de eletricidade, onde a energia mecânica, térmica, química ou outras formas de energia são convertidas em energia elétrica que pode ser transportada e usada para realizar trabalho.

Exemplos de energia na vida cotidiana

A energia está presente em muitos aspectos da nossa vida diária.

Aqui estão alguns exemplos de como a energia se manifesta em situações cotidianas:

  1. Eletricidade Doméstica : A energia elétrica é essencial em nossas casas para alimentar luzes, eletrodomésticos, computadores, carregadores de dispositivos, televisores e muito mais.

  2. Cozinhar : Ao cozinhar, usamos energia térmica para aquecer alimentos em fogões, fornos de micro-ondas e outros dispositivos.

  3. Transporte : Veículos, sejam carros, trens, ônibus ou bicicletas elétricas, necessitam de energia para se moverem. Os carros usam gasolina ou eletricidade, enquanto os trens podem ser elétricos ou a diesel.

  4. Iluminação : A energia elétrica é convertida em luz em nossas lâmpadas e lâmpadas para iluminar nossas casas e ruas.

  5. Usina nuclear – Os reatores nucleares utilizam energia nuclear para gerar energia térmica e convertê-la em energia elétrica.

  6. Aquecimento e resfriamento : Os sistemas de aquecimento e ar condicionado utilizam energia térmica para manter nossas casas a uma temperatura confortável.

  7. Eletrônicos Pessoais : Celulares, tablets e laptops funcionam com baterias que armazenam energia elétrica.

  8. Alimentos e bebidas : A energia química dos alimentos e bebidas fornece a energia necessária para as nossas atividades diárias.

  9. Iluminação natural : A luz solar fornece iluminação natural durante o dia e também é usada em sistemas de energia solar para gerar eletricidade.

  10. Transporte Público : Os sistemas de transporte público, como metrôs e bondes, utilizam energia elétrica e cinética para se movimentar.

  11. Esporte e exercício : As energias cinética e potencial estão envolvidas na prática de esportes e exercícios, seja corrida, natação ou levantamento de peso.

  12. Entretenimento : Videogames, filmes e shows requerem energia elétrica para seu funcionamento e diversão.

  13. Estudo e trabalho : Computadores, luzes e outros dispositivos elétricos são essenciais para estudar e trabalhar em escritórios e escolas.

  14. Transporte de carga : Caminhões e navios usam combustíveis fósseis para transportar mercadorias local e globalmente.

  15. Medicina : Equipamentos médicos como aparelhos de raios X e ressonâncias magnéticas utilizam energia elétrica no diagnóstico e tratamento.

  16. Comunicação : A energia é essencial nas redes de comunicação, incluindo a Internet e as redes móveis.

  17. Energia renovável : Algumas pessoas usam sistemas de energia solar ou eólica em suas casas para gerar eletricidade de forma sustentável.

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Data de Publicação: 10 de dezembro de 2009
Última Revisão: 24 de agosto de 2023