Aula 1 Energia Princ Conserv 2012

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

TECNOLOGIA DE ENERGIA RENOVÁVEL
Formas de Energia e o Princípio de Conservação de Energia
Energia e Meio Ambiente
Disciplina: Tecnologia de Energia Renovável 
1
Formas de Energia
ENERGIA: Propriedade da matéria que pode ser convertida em trabalho, calor ou radiação (Radovic).
TIPOS DE ENERGIA:
ENERGIA QUÍMICA: energia existente nas ligações químicas. Ex.: Reação de combustão calor e reação eletroquímica;
ENERGIA MECÂNICA: subdivide-se em duas, quais sejam a energia cinética e a potencial. Ex.: Energia cinética de um êmbolo em mecânica e a energia potencial elástica de uma mola em mecânica...;
ENERGIA TÉRMICA: devido ao movimento caótico dos átomos e moléculas de um gás ou corpo aquecido. Normalmente surge como resultado das transformações de outras formas de energia...;
Formas de Energia
ENERGIA ELETROMAGNÉTICA...: forma de energia associada às ondas eletromagnéticas. Ex.: energia transportada do Sol para a Terra;
ENERGIA NUCLEAR: coesão dos prótons e nêutrons dentro dos núcleos atômicos. Ex.: reações de fusão (superfície solar), que correspondem a união de dois pequenos núcleos para formar um núcleo maior, e fissão é a divisão de um núcleo muito grande (como o urânio) pelo choque de nêutrons com os núcleos atômicos;
ENERGIA ELÉTRICA: forma de energia associada ao movimento dos elétrons. Apresenta grande facilidade em ser transformada em trabalho útil, em relativos elevados rendimentos;
FORMAS NATURAIS DE FORÇAS: gravitacional, eletromagnética e a nuclear – fracas(decaimento radioativo) e fortes(estabilidade nuclear).
Princípio de Conservação de Energia
Definição a partir da Primeira Lei da Termodinâmica...: A quantidade de energia num sistema isolado, isto é, um sistema que não troca nem matéria e nem energia com o espaço fora de suas fronteiras, permanece constante. Assim, a quantidade de energia total permanece inalterada, embora AS FORMAS EM QUE A ENERGIA SE APRESENTA POSSAM MUDAR. Logo, a energia não pode ser criada ou destruída, mas sim transformada de uma forma para outra;
Segunda Lei da Termodinâmica...: estabelece 
que a energia vai perdendo a “qualidade” ao 
longo da cadeia energética – redução da 
disponibilidade (associado 
ao conceito de entropia). 
Fontes de Energia
Unidades de Medida de Energia
BTU (British Thermal Unit): energia necessária para aquecer 1 libra de água de 63ºF para 64ºF. Unidade do sistema inglês muito utilizada em sistemas de climatização e refrigeração;
Cal (caloria): energia necessária para aquecer 1g de água de 14,5ºC para 15,5ºC;
eV (elétron volt): é a energia adquirida por um elétron quando acelerado através de uma diferença de potencial de 1V;
J (Joule): unidade de energia correspondente ao trabalho realizado por uma força de 1N, cujo ponto de aplicação se desloca de 1m na direção da força;
kWh (quilowatt-hora): unidade de energia usada geralmente para a fonte energia elétrica;
tep (tonelada equivalente de petróleo): unidade muito utilizada nos balanços enérgicos regionais, baseada no PCI (poder calorífico inferior) do petróleo, aproximadamente 10800kcal/kg.
O que é...?
Causas?
Efeitos?
Efeito Estufa
Camada de Ozônio
Energia e Meio Ambiente
Aquecimento Global
Terra: constantes transformações térmicas;
Revolução industrial: marco inicial da intensificação de emissões antropogênicas;
Eventos intensificadores da elevação da temperatura média global:
Efeito estufa;
Quebra da camada de ozônio;
BRASIL
Queimadas (Florestas)
Queima de Lixo
Transportes
Indústrias
Processos Ruminantes
Arroz
Aterros Sanitários
Efeito estufa: reemissão de radiação em ondas longas (infravermelho) por moléculas de gases e particulados em suspensão na atmosfera terrestre;
Energia e 
Meio Ambiente
IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas):estabelecida pela Organização Meteorológica Mundial (WMO) e pelo Programa das Nações Unidas para Meio Ambiente (Unep);
Mudanças Climáticas: termo criado para melhor representar as mudanças climáticas ocorridas ao longo do tempo, que se deva à variabilidade natural ou decorrente da atividade humana;
Energia e 
Meio Ambiente
Energia e 
Meio Ambiente
Efeitos do aumento da temperatura média terrestre:
Expansão das águas dos oceanos – elevação do nível do mar em várias regiões;
Derretimento de geleiras e coberturas de neves em algumas montanhas – elevação do nível do mar;
Transformação de áreas férteis em desertos;
Desaparecimento de áreas costeiras em decorrência do aumento do nível do mar;
Aumento na frequência da ocorrência de furacões;
Enchentes e catástrofes nos continentes europeu e asiático;
Energia e 
Meio Ambiente
Emissões:
Toronto Conference on the Changing Atmosphere (1988);
IPCC's First Assessment Report - Sundsvall, Suécia (1990);
Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança Climática (CQNUMC, ou UNFCCC).
	ECO-92 - RJ
Reduzir a emissão de gases do efeito estufa em, pelo menos, 5,2% em relação aos níveis de 1990 no período entre 2008 e 2012.
26/30
26/30
A temperatura média da superfície da Terra aumentou 0,74 º C desde o final de 1800
É previsto um aumento entre 1,8 °C a 4 °C até ao ano de 2100
O nível médio do mar subiu entre 10 a 20 centímetros durante o século XX, e um aumento adicional de 18 a 59 centímetros é esperado até ao ano de 2100.
Energia e 
Meio Ambiente
Protocolo de Kyoto:
Documento assinado por 141 países do mundo todo;
Estipula que seus países membros têm que atingir uma meta de redução de emissão entre os anos de 2002 – 2012 em 5,2% em relação aos níveis de 1990, o que equivale numa redução de 42% dos níveis atuais de emissão;
EUA e Austrália não aderiram, porém iniciaram uma política de sequestro de carbono (armazenamento subterrâneo, plantações de árvores, inserção do dióxido de carbono em águas oceânicas pela fertilização do fitoplâncton ou a geração de depósitos a mais de 1000 metros de profundidade nos oceanos);
Energia e 
Meio Ambiente
Projetos de MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo): países que ultrapassam seus limites de emissão, compram créditos daqueles outros que não alcançaram esses limites;
UNFCCC
Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças do Clima
A Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança do Clima (UNFCCC), é um tratado internacional que foi resultado da Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CNUMAD), informalmente conhecida como a Cúpula da Terra, realizada no Rio de Janeiro em 1992.
Este tratado foi firmado por quase todos os países do mundo e tem como objetivo a estabilização da concentração de gases do efeito estufa (GEE) na atmosfera em níveis tais que evitem a interferência perigosa com o sistema climático
Fonte: UNFCCC, 2010
Transformações
1a Lei da Termodinâmica
ΔU = U2 – U1
Variação Energia Interna
W > 0 → energia que sai do sistema
W < 0 → energia que entra no sistema
Q > 0 → calor que entra no sistema 
Q < 0 → calor que sai do sistema
1a Lei
Q = W + ΔU
Sistema Fechado
∆U = Q - W
O trabalho que atravessa a fronteira
depende do processo?
Variação da Energia Interna
Gás
Em cada ciclo 
W = Q1-Q2
Eficiência = W/Q1= (Q1-Q2)/Q1
ε = [1 – Q2/Q1]
∆U = 0
Eficiência térmica: 1ªLei