Energia

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Energia: Conceitos e Fundamentos
Prof. Badin
O conceito de energia é, na verdade, algo intuitivo, 
pois não existe uma definição específica para esse 
fenômeno físico. 
Energia: Conceitos e Fundamentos
A energia está presente em nossa vida de diversas 
maneiras. Por exemplo, quando usamos motores,
Energia: Conceitos e Fundamentos
quando acendemos o queimador de um fogão
Energia: Conceitos e Fundamentos
quando nos alimentamos
Energia: Conceitos e Fundamentos
Por tal diversidade, o campo dos estudos energéticos é 
vasto, cobrindo desde o uso dos recursos naturais até 
os aspectos relacionados ao desempenho das 
modernas tecnologias, permitindo uma abordagem 
que considere apenas os temas de caráter técnico ou 
envolva seus componentes socioeconômicos e 
ambientais, inclusive quanto à sua evolução histórica e 
suas perspectivas futuras.
Energia: Conceitos e Fundamentos
A unidade de Sistema Internacional utilizada para 
quantificar a Energia é o Joule (J). 
Energia: Conceitos e Fundamentos
Este nome foi atribuído em 
homenagem ao físico inglês 
James Prescott Joule, que 
viveu entre 1818 e 1889, e 
que efetuou estudos em 
diversas áreas no sentido de 
compreender melhor as 
manifestações e 
transferências de energia 
entre sistemas.
Há outras unidades que podem ser utilizadas para 
quantificar a Energia. 
Energia: Conceitos e Fundamentos
Uma das mais importantes 
é o Quilowatt Hora (KWh), 
utilizada pelas empresas 
de fornecimento de 
eletricidade para controlar 
o consumo dos seus 
clientes. 
Hoje em muitos livros encontramos a definição de 
energia como: “energia é a medida da capacidade de 
efetuar trabalho”. 
Esta definição não é totalmente correta e aplica-se 
apenas a alguns tipos de energia, como a mecânica e a 
elétrica, que, em principio, são totalmente conversíveis 
em outras formas de energia.
Este modo de se definir energia perde o sentido ao ser 
aplicado ao calor, pois esta forma de energia é apenas 
parcialmente conversível em trabalho.
Definições
Em 1872 Maxwell propôs uma definição que pode ser 
considerada mais correta:
“Energia é aquilo que permite uma mudança na 
configuração de um sistema, em oposição a uma força 
que resiste a esta mudança”.
Definições
Potência - conceito frequentemente associado à 
energia é a velocidade na qual a energia é produzida 
ou consumida. 
Corresponde ao fluxo de energia no tempo. 
Definições
Trabalho corresponde a uma variação ordenada de 
energia, enquanto o calor apresenta-se desordenado.
As Formas da Energia
A energia se apresenta de diversas formas, que podem 
ser convertidas entre si. 
É importante observar ainda que apenas nos processos 
de conversão se identifica a existência de energia, que 
surge na fronteira do sistema como calor ou como 
trabalho.
As Formas da Energia
Energia nuclear - no interior 
das estrelas, inclusive no Sol, 
resulta da fusão (união) dos 
núcleos de átomos leves, 
como do hidrogênio, em um 
processo físico.
As Formas da Energia
Energia Atômica - relaciona-se com processos de 
fissão (divisão de um átomo pesado em dois ou mais 
fragmentos) de átomos pesados, como urânio e 
plutônio, com liberação de energia devido à perda de 
massa observada. 
As Formas da Energia
A energia resultante 
destes processos é 
elevada e se 
apresenta, 
essencialmente, 
como calor.
Energia Química - depende de reações químicas e da 
liberação da energia acumulada na forma de ligações 
entre os átomos e moléculas. Apresenta grande 
interesse por sua extensa aplicação.
Exemplo: a energia dos combustíveis é, na realidade, 
energia química.
As Formas da Energia
As Formas da Energia - Energia Química
Reações similares são realizadas nos músculos dos 
animais e do homem, permitindo a transformação da 
energia química dos alimentos, uma espécie de 
combustível, em energia mecânica nos músculos para 
suas atividades vitais.
As Formas da Energia
Energia Elétrica - embora seja correto considerar-se a 
existência de energia elétrica nas cargas estacionarias, 
como se observa nas nuvens eletricamente carregadas 
e na iminência de uma descarga atmosférica, a energia 
elétrica é mais frequentemente associada à circulação 
de cargas elétricas através de um campo de potencial 
elétrico. 
A energia elétrica pode ser definida como a 
capacidade de trabalho de uma corrente elétrica. 
As Formas da Energia
As Formas da Energia
Energia Térmica - equivocadamente denominada de 
calor, pode apresentar-se essencialmente de duas 
formas: radiação térmica ou energia interna. 
As Formas da Energia
Calor - corresponde a 
um fenômeno 
observável apenas na 
fronteira de um 
sistema onde existe 
uma diferença de 
temperaturas, onde a 
energia térmica 
resulta da conversão 
da energia química, 
mediante uma reação 
de combustão.
As Formas da Energia - Energia Térmica 
A energia interna está associada à agitação térmica de 
um material, que pode ser medida por sua 
temperatura. 
Quanto maior a temperatura de um material, mais 
energia interna ele contém.
As Formas da Energia
Potencial elástica tal como se acumula em molas ou 
em gases comprimidos;
As Formas da Energia - Energia mecânica 
Potencial gravitacional 
como na água 
acumulada em uma 
represa;
Cinética – movimento.
As Formas da Energia - Energia mecânica 
Energia Magnética - acumulada na forma de campos 
magnéticos e utilizada de modo prático na 
transformação de energia elétrica em transformadores.
Outras Formas da Energia
Processo de conversão de energia
Lei da Dissipação de Energia - em todos os processos 
reais de conversão energética, sempre deve existir 
uma parcela de energia térmica como produto.
As leis das conversões energéticas
As leis das conversões energéticas
Energia Térmica em Energia Elétrica
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