Modulo - Física do Meio Ambiente

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Módulo de 
 
 
 
Física do Meio 
Ambiente 
 
(FMA) 
 
 
 
 
Curso de Licenciatura em Ensino de Física 
Universidade Pedagógica 
Faculdade de ciências Naturais e Matemática 
Departamento de Física 
 
 
Direitos de autor (copyright) 
 
Este módulo não pode ser reproduzido para fins comerciais. Caso haja necessidade de reprodução, 
deverá ser mantida a referência à Universidade Pedagógica e aos seus Autores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Pedagógica 
Rua Comandante Augusto Cardoso, nº 135 
Telefone: 21-320860/2 
Telefone: 21 – 306720 
Fax: +258 21-322113 
 
Website: www.up.ac.mz 
 
Agradecimentos 
 
À COMMONWEALTH of LEARNING (COL) pela disponibilização do Template usado na 
produção 
dos Módulos. 
Ao Instituto Nacional de Educação a Distância (INED) pela orientação e apoio prestados. 
Ao Magnífico Reitor, Directores de Faculdade e Chefes de Departamento pelo apoio prestado 
em todo o processo. 
 
 
 
 
Ficha Técnica 
Autor: Amós Verimachi 
Desenho instrucional: Suzete Buque 
Revisão Linguística: Ernesto Junior Guimino 
Maquetização : Valdinácio Florêncio Paulo 
Ilustração: Valdinácio Florêncio Paulo 
 
 
 
 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física i 
 
Índice 
Visão geral 1 
Bem-vindo ao Módulo de Física do Meio Ambiente ...................................................... 1 
Objectivos do curso ....................................................................................................... 1 
Quem deveria estudar este módulo ................................................................................ 2 
Como está estruturado este Módulo ............................................................................... 2 
Ícones de actividade ...................................................................................................... 3 
Acerca dos ícones ........................................................................................ 4 
Habilidades de estudo .................................................................................................... 5 
Precisa de apoio? ........................................................................................................... 5 
Tarefas (avaliação e auto-avaliação) .............................................................................. 5 
Avaliação ...................................................................................................................... 6 
Unidade 0 7 
Objecto de Estudo e Visão Física dos Problemas Ambientais ........................................ 7 
Introdução ............................................................................................................ 7 
Lição 1 8 
Objecto de Estudo da Física ........................................................................................... 8 
Introdução ............................................................................................................ 8 
Exercícios.................................................................................................................... 12 
Sumário ....................................................................................................................... 13 
Lição 2 14 
Problemas ambientais: Poluição .................................................................................. 14 
Introdução .......................................................................................................... 14 
Sumário ....................................................................................................................... 19 
Lição 3 20 
Poluição em Diferentes Meios e Padrões de Qualidade do Meio Ambiente .................. 20 
Introdução .......................................................................................................... 20 
Exercícios.................................................................................................................... 25 
Sumário ....................................................................................................................... 26 
Lição 4 27 
O Potencial do Meio Ambiente – o Contexto Económico e Social ............................... 27 
Introdução .......................................................................................................... 27 
ii Índice 
 
Exercícios.................................................................................................................... 31 
Sumário ....................................................................................................................... 33 
Unidade 1 35 
Energia e Meio Ambiente ............................................................................................ 35 
Introdução .......................................................................................................... 35 
Lição 5 36 
Fontes de Energia ........................................................................................................ 36 
Introdução .......................................................................................................... 36 
Exercícios.................................................................................................................... 39 
Sumário ....................................................................................................................... 40 
Lição 6 41 
Classificação das fontes de energia quanto a sua renovabilidade .................................. 41 
Introdução .......................................................................................................... 41 
Exercícios.................................................................................................................... 45 
Sumário ....................................................................................................................... 46 
Lição 7 47 
Fontes de Calor (Energia Térmica) .............................................................................. 47 
Introdução .......................................................................................................... 47 
Exercícios.................................................................................................................... 55 
Sumário ....................................................................................................................... 58 
Lição 8 60 
Produção de Calor e Poluição ...................................................................................... 60 
Introdução .......................................................................................................... 60 
Sumário ....................................................................................................................... 67 
Exercícios.................................................................................................................... 68 
Lição 9 70 
O Sol como fonte Principal de Energia na Terra .......................................................... 70 
Introdução .......................................................................................................... 70 
Exercícios.................................................................................................................... 74 
Sumário ....................................................................................................................... 75 
Lição 10 76 
Raios Solares e Expectro da Radiação Solar ................................................................ 76 
Introdução .......................................................................................................... 76 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física iii 
 
Exercícios.................................................................................................................... 88 
Sumário .......................................................................................................................89 
Lição 11 90 
Interacção da Radiação Solar com a atmosfera Terrestre .............................................. 90 
Exercícios.................................................................................................................... 94 
Sumário ....................................................................................................................... 96 
Lição 12 97 
Tecnologias para aproveitamento da energia solar-Forma Passiva. .............................. 97 
Introdução .......................................................................................................... 97 
Sumário ..................................................................................................................... 103 
Lição-13 104 
Tecnologias Para aproveitamento de Energia Solar Forma-Activa ............................. 104 
Introdução ........................................................................................................ 104 
Sumário ..................................................................................................................... 115 
Lição 14 118 
Energia Hídrica ......................................................................................................... 118 
Introdução ........................................................................................................ 118 
Exercícios.................................................................................................................. 124 
Sumário ..................................................................................................................... 126 
Lição-15 127 
Energia Eólica ........................................................................................................... 127 
Introdução ........................................................................................................ 127 
Exercícios.................................................................................................................. 135 
Sumário ..................................................................................................................... 136 
Lição 16 138 
Biomassa como Fonte de energia ............................................................................... 138 
Introdução ........................................................................................................ 138 
Sumário ..................................................................................................................... 150 
Sumário ..................................................................................................................... 151 
Exercícios.................................................................................................................. 152 
Unidade 2 154 
Física da atmosfera e dos oceanos.............................................................................. 154 
Introdução ........................................................................................................ 154 
iv Índice 
 
Lição 16 156 
Atmosfera e Radiação ................................................................................................ 156 
Introdução ........................................................................................................ 156 
Sumário ..................................................................................................................... 166 
Lição-17 168 
Distribuição da radiação solar na terra e o fenómeno de transporte de energia na 
atmosfera ................................................................................................................... 168 
Introdução ........................................................................................................ 168 
Sumário ..................................................................................................................... 172 
Lição 18 173 
Transporte de Energia no Oceano .............................................................................. 173 
Introdução ........................................................................................................ 173 
Sumário ..................................................................................................................... 176 
Lição 19 177 
Interacção oceano-atmosfera. Balanço energético ...................................................... 177 
Introdução ........................................................................................................ 177 
Sumário ..................................................................................................................... 182 
Unidade 3 183 
Transporte de Poluentes ............................................................................................. 183 
Introdução ........................................................................................................ 183 
Lição 20 185 
Fenómenos de transporte E dispersão de poluentes .................................................... 185 
Introdução ........................................................................................................ 185 
Sumário ..................................................................................................................... 191 
Lição 21 193 
Modelos para a descrição do transporte de poluentes - Equação de Transporte........... 193 
Introdução ........................................................................................................ 193 
Exercícios.................................................................................................................. 198 
Sumário ..................................................................................................................... 199 
Lição 22 200 
Fonte Pontual em Vento Uniforme. Advecção ........................................................... 200 
Introdução ........................................................................................................ 200 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física v 
 
Exercícios.................................................................................................................. 204 
Sumário ..................................................................................................................... 205 
Lição 23 206 
Emissão contínua a partir duma fonte pontual ........................................................ 206 
Introdução ................................................................................................................. 206 
Exercícios.................................................................................................................. 213 
Sumário ..................................................................................................................... 214 
Unidade 4 216 
Física da Agricultura ................................................................................................. 216 
Introdução ........................................................................................................ 216 
Lição 22 218 
Física do Solo ............................................................................................................ 218 
Introdução ........................................................................................................ 218 
Exercícios.................................................................................................................. 223 
Sumário ..................................................................................................................... 223 
Lição 23 224 
Solo e Cíclo Hidrológico ........................................................................................... 224 
Introdução ........................................................................................................ 224 
Exercícios..................................................................................................................232 
Sumário ..................................................................................................................... 234 
Lição 24 235 
Evapotranspiração, Fertilidade do Solo e Densidade de Fluxo de àgua no solo .......... 235 
Introdução ........................................................................................................ 235 
Exercícios.................................................................................................................. 242 
Sumário ..................................................................................................................... 244 
Lição 25 246 
Isótopos Radioactivos e Agricultura .......................................................................... 246 
Introdução ........................................................................................................ 246 
Exercícios.................................................................................................................. 248 
Sumário ..................................................................................................................... 249 
Unidade 5 251 
Radiação Solar Em Moçambique ............................................................................... 251 
Introdução ........................................................................................................ 251 
vi Índice 
 
Lição 27 252 
Conceitos básicos sobre a geometria da Terra e do Sol .............................................. 252 
Introdução ........................................................................................................ 252 
Exercícios.................................................................................................................. 259 
Sumário ..................................................................................................................... 260 
Lição 28 261 
Sistema de Referência local e Coordenadas Solares ................................................... 261 
Introdução ........................................................................................................ 261 
Exercícios.................................................................................................................. 267 
Sumário ..................................................................................................................... 268 
Lição 29 269 
Energia e Radiação. Grandezas radiativas .................................................................. 269 
Introdução ........................................................................................................ 269 
Exercícios.................................................................................................................. 275 
Sumário ..................................................................................................................... 276 
Lição 30 277 
Medição da Irradiância solar na superfície da Terra ................................................... 277 
Introdução ........................................................................................................ 277 
Exercícios.................................................................................................................. 285 
Sumário ..................................................................................................................... 286 
Lição 31 287 
Características da Radiação Solar em Moçambique ................................................... 287 
Introdução ........................................................................................................ 287 
Exercícios.................................................................................................................. 290 
 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 1 
 
Visão geral 
Bem-vindo ao Módulo de Física do 
Meio Ambiente 
O Módulo de Física do Meio Ambiente oferece uma oportunidade para você 
desenvolver competências que lhe permitirão interpretar e explicar 
fenómenos ambientais, bem como intervir de forma informada na procura de 
soluções para a mitigação de problemas ambientais. 
Na maior parte dos casos, exigirá de você uma grande capacidade de 
abstracção e generalização na discussão de fenómenos ambientais, bem 
como a aplicação de uma solução com maior pendor social na procura de 
saídas para a mitigação dos problemas ambientais. 
Assim, este módulo consiste das seguintes unidades: 
0. Introdução. Visão Física dos Problemas Ambientais 
1. Energia e Meio Ambiente. 
2. Física da Atmosfera 
3. Transporte de Poluentes 
4. Física da Agricultura 
5. Radiação Solar em Moçambique 
Objectivos do curso 
Quando terminar o estudo do Módulo de Física do Meio Ambiente você será 
capaz de: 
 
 
Objectivos 
ß Usar as leis da Física e de outras disciplinas afins na 
interpretação e explicação de fenómenos ambientais; 
ß Aplicar os conhecimentos adquiridos no âmbito da FMA para 
identificar problemas ambientais e propor soluções para a sua 
mitigação; 
ß Intervir de forma activa e informada em questões relevantes sobre o 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
consumo e preservação dos recursos energéticos; 
ß Conceber projectos de pesquisa para o estudo dos fenómenos 
ambientais e / ou de construção de dispositivos para experiências de 
demonstração. 
 
Quem deveria estudar este módulo 
Este Módulo foi concebido para todos aqueles que estão a frequentar o curso 
de Licenciatura em Ensino de Física da UP na modalidade de ensino à 
distância e que tenham completado o bacharelato em Ensino de Física. 
 
 
Tome Nota! 
Para resolver os problemas e executar as actividades que são 
apresentadas ao longo das lições, recomenda-se que você o faça 
utilizando papel A4 ou uma sebenta. 
Os problemas e actividades visam o desenvolvimento de capacidades e 
habilidades para: 
ß Análise e interpretação de fenómenos envolvidos no problema 
ou actividade; 
ß Discutir as condições do problema, compará-las às reais e 
identificar o modelo que está sendo usado; 
ß Resolver problemas e interpretar os passos de resolução e os 
resultados com base na teoria estudada; 
ß Realizar experiências com material simples e discutir o 
conhecimento envolvido com um grau de profundidade que se 
adequa ao nível; 
ß Discutir a importância e a relevância do conhecimento envolvido 
para a sua vida, para a comunidade em que está inserido e para o 
país. 
 
Como está estruturado este Módulo 
O Módulo de Física do Meio Ambiente integra as seguintes partes: 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 3 
 
Páginas introdutórias 
ß Um índice completo. 
ß Uma visão geral detalhada do Módulo, resumindo os aspectos-chave 
que você precisa de conhecer para completar o estudo. Recomendamos 
vivamente que leia esta secção com atenção antes de começar o seu 
estudo. 
Conteúdo do Módulo 
O Módulo está estruturado em unidades. Cada unidade incluirá uma 
introdução, objectivos da unidade, conteúdos da unidade incluindo 
actividades de aprendizagem, um resumo da unidade e uma ou mais 
actividades para auto-avaliação. 
Outros recursos 
Para quem esteja interessado em aprender mais, apresentamos uma lista de 
recursos adicionais para explorar. Estes recursos podem incluir livros, 
artigos ou sites na internet. 
Tarefas de avaliação e/ou Auto-avaliação 
Tarefas de avaliação para este Módulo encontram-se no final de cada 
unidade. Sempre que necessário, dão-se folhas individuais para desenvolver 
as tarefas, assim como instruções para as completar. Estes elementos 
encontram-se no final do Módulo. 
Comentários e sugestões 
Esta é a sua oportunidade para nos dar sugestões e fazer comentários sobre 
a estrutura e o conteúdo do Módulo. Os seus comentários serão úteis para 
nos ajudar a avaliar e melhorar este Módulo. 
 
Ícones de actividade 
Ao longo deste manual, você irá encontrar uma série de ícones nas margens 
das folhas.Estes icones servem para identificar diferentes partes do processo 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
de aprendizagem. Podem indicar uma parcela específica de texto, uma nova 
actividade ou tarefa, uma mudança de actividade, etc. 
 
Acerca dos ícones 
Neste módulo encontrará ícones que identificam as actividades, dicas, 
sumários e actividades de auto-avaliação. 
Pode ver o conjunto completo de ícones deste módulo já a seguir, cada um 
com uma descrição do seu significado e da forma como nós interpretámos 
esse significado para representar as várias actividades ao longo deste 
módulo. 
 
 
Comprometimento/ 
perseverança 
Actividade 
 
Resistência, 
perseverança 
Auto-avaliação 
 
“Qualidade do 
trabalho” 
 
(excelência/ 
autenticidade) 
Avaliação / 
Teste 
 
“Aprender através 
da experiência” 
Exemplo / 
Estudo de caso 
 
Confirmação / 
Correcção 
Resultados 
 
Horas / 
programação 
Tempo 
 
Vigilância / 
preocupação 
Tome Nota! 
 
“Eu mudo ou 
transformo a minha 
vida” 
Objectivos 
 
 “[Ajuda-me] deixa-
me ajudar-te” 
Leitura 
 
“Pronto a enfrentar 
as vicissitudes da 
vida” 
 
(força / preparação) 
Resumo 
 
“Nó da sabedoria” 
Terminologia 
 
Apoio / 
encorajamento 
Dica 
 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 5 
 
Habilidades de estudo 
O estudante terá que buscar através de uma leitura cuidadosa das fontes de 
consulta a maior parte da informação ligada ao assunto abordado; 
Para o efeito, no fim de cada unidade apresenta-se uma sugestão de livros 
para leitura complementar. 
Antes de resolver qualquer tarefa ou problema deve certificar-se de ter 
compreendido a questão que lhe é colocada; 
Questionar se as informaçoes colhidas na literatura são relevantes para a 
abordagem do assunto ou resolução de problemas; 
O estudante deve fazer sempre que possivel uma sistematização das ideias 
apresentadas no texto deste módulo. 
 
Precisa de apoio? 
Sempre que o estudante tiver dificuldades de compreensão durante a sua 
aprendizagem pode manter contacto imediato com o autor deste Módulo; na 
impossibilidade de um contacto facial pode usar o computador como meio 
de comunicação (envio de perguntas através da internet); 
Outra sugestão seria de acordo com a zona de residência, o estudante poder 
recorrer ao Departamento de Fisica nas Delegações da Universidade 
Pedagógica (UP) ou os tutores afectos no respectivo centro de recurso. 
Ė tambem essencial que o estudante recorra ao apoio de outros estudantes 
(colegas) que estejam a frequentar o mesmo Curso. 
 
Tarefas (avaliação e auto-avaliação) 
 
O estudante deve promover o hábito de pesquisa e a capacidade de selecção 
de fontes de informação, tanto na internet como em livros, tendo o professor/ 
autor deste Módulo um papel essencial de orientador; 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
O discente deve ainda efectuar pesquisas documentais quer em livros e 
revistas cientificas, quer em formato digital, e interpretar a informação; 
O estudante deve, na medida do possivel, alargar competências relacionadas 
com o conhecimento cientifico, as quais exigem um desenvolvimento de 
competências transversais, por exemplo, utilizar o vocabulário cientifico 
adequado, analisar cientificamente um fenómeno ou processo fisico, associar 
um modelo teórico a um certo fenómeno real, identificar os limites de 
validade de um modelo fisico, desenvolver a capacidade de trabalho 
individual e em equipa, evidenciando rigor e honestidade, etc; 
As tarefas colocadas nas actividades e nas de auto-avaliação deverão ser 
realizadas num caderno à parte ou em folha do A4. 
O estudante deve produzir documentos sobre as tarefas realizadas em 
suporte diverso, nomeadamente, usando as novas tecnologias e enviá-los ao 
Departamento de Fisica de Maputo quer através da internet, quer dos 
serviços de Correios de Moçambique. 
 
Avaliação 
O estudante será avaliado com base na realização de actividades e tarefas de 
auto-avaliação previstas em cada Unidade, dois testes escritos, um exame e, 
caso as condições o permitirem,actividade laboratorial. 
Com o trabalho laboratorial, pretende-se desenvolver e reforçar as 
competências já enunciadas, assim, a sua avaliação deve traduzir o grau de 
desenvolvimento dessas competências. 
Note que concerne à execução do trabalho laboratorial, será precedida da 
resposta a um questionário sobre os objectivos da experiência e sobre os 
conteúdos referentes ao assunto da experiência. 
 
 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 7 
 
Unidade 0 
Objecto de Estudo e Visão Física 
dos Problemas Ambientais 
Introdução 
Seja bem-vindo à unidade introdutória do Módulo de Física do Meio 
Ambiente. Nesta unidade, você terá oportunidade de identificar e discutir 
o objecto de estudo do módulo de FMA, identificar e discutir a origem 
dos problemas ambientais e discutir a poluição como um dos problemas 
ambientais. Esta unidade proporciona-lhe uma informação geral sobre os 
factores que estão directa ou indirectamente ligados aos problemas 
ambientais. Como futuro professor, você dispõe-se duma informação que 
lhe permitirá compreender por que razão as soluções para a mitigação dos 
problemas ambientais exigem a intervenção de vários campos de 
conhecimento e mais do que isso exigem de cada um de nós mudança de 
atitudes, construção e consolidação da cidadania. 
Ao completar esta unidade, você será capaz de: 
 
 
Objectivos 
 
 
 
ß Identificar o objecto de estudo do módulo de FMA; 
ß Descrever a origem dos problemas ambientais; 
ß Discutir a origem dos problemas ambientais; 
ß Discutir a poluição nos diferentes meios; 
ß Discutir os problemas ambientais sob o ponto de vista do ecológico. 
 
 
 
Terminologia 
 
Fenómenos ambientais, problemas ambientais, mitigação e interacção 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Lição 1 
Objecto de Estudo da Física 
Introdução 
Seja bem-vindo à 1ª lição do Módulo de Física do Meio Ambiente. Tal 
como em qualquer Módulo, torna-se fundamental identificar desde cedo o 
objecto de estudo do presente Módulo de modo a situá-lo num universo 
de vários Módulos já estudados e ainda por estudar. 
Você já se familiarizou com o objecto de estudo da Física em geral e os 
objectos de estudo dos vários módulos já estudados. 
Só para se recordar: Qual é o objecto de estudo da Física? 
Tem dificuldades de responder à pergunta? 
Então, reveja esta matéria no Módulo da Mecânica de Partícula e faça um 
resumo no seu caderno. 
Se você prestar atenção ao nome do Módulo, notará que a novidade está 
na palavra ´´ambiente´´. Assim, esta lição oferece-lhe uma oportunidade 
para situar o módulo de Física do Meio Ambiente no universo de vários 
módulos que constituem o plano de estudo do seu curso. 
Ao completar esta lição, você será capaz de: 
 
Objectivos 
 
 
 
ß Identificar o objecto de estudo do Módulo da FMA; 
ß Explicar a origem dos problemas ambientais; 
ß Discutir a origem dos problemas ambientais. 
 
 
 
Terminologia 
 
Ambiente, Fenómenos ambientais, Problemas ambientais, interacção e 
mitigação. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 9 
 
Tendo-se recordado do objecto de estudo da Física, vai agora aprender 
alguns conceitos ´´novos´´. 
É certo que a palavra ambiente não é nova para si! Por isso vamos 
aproveitar esse conhecimento para conciliarmos as nossas visões. 
Certamente que você já usou essa palavra várias vezes: 
´´O ambiente que encontrei no novo serviço não me é favorável´´, 
´´Gosto de ambiente acolhedor`´ .́ ´´Evite ficar por muito tempo em 
ambientes fechados´´, ´´Está a poluir o meio ambiente´´, etc. 
O que é Ambiente? 
Com certeza, uma das ideais que lhe ocorreu na mente é de que essa 
palavra refere-se ao meio que nos rodeia. Se assim for, está certo. 
Vamos aproveitar aqui o conceito de ambiente formulado na Ecologia 
Ambiente é o conjunto de tudo o que nos rodeia outodos os 
constituintes da nossa vizinhança; contém o ar que respiramos, o 
habitat em que vivemos, a comida e as bebidas que consumimos. 
Voltando ao título do módulo. Como você o chamaria de outro modo? 
O que acha se esta disciplina se chamasse “Física do Meio que nos 
rodeia”? 
Muitas disciplinas estudam o ambiente e cada uma olha o ambiente sob 
um determinado ponto de vista. No entanto, todas elas estudam 
fenómenos e problemas que ocorrem no meio ambiente. 
Qual é o objecto de estudo do Módulo de FMA? 
Nesse módulo, você vai estudar fenómenos e problemas ambientais. 
Você deve estar a pensar por que motivo estudamos nesse módulo um 
assunto que é também estudado nas outras áreas? 
Para isso, vamos esclarecer o objectivo que nos leva a esse estudo! 
Neste módulo, o objectivo é estudar e interpretar fenómenos e problemas 
ambientais sob o ponto de vista físico. Isto é, você vai aplicar os 
princípios estudados nos diversos módulos de Física para o estudo e 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
interpretação dos fenómenos e problemas ambientais e na concepção de 
medidas para a mitigação dos problemas ambientais. 
O objecto de estudo do módulo de FMA são fenómenos e 
problemas ambientais. 
O objectivo é estudá-los e interpretá-los sob o ponto de vista físico e 
propor medidas para a sua mitigação. 
 
• Qual é a origem dos problemas ambientais? 
Antes de avançarmos para a discussão sobre a sua origem, vamos fazer 
um levantamento de problemas ambientais. 
• Dê alguns exemplos de problemas ambientais reportados na sua 
povoação/bairro, distrito, cidade ou província. 
Isso é fácil porque de tudo quanto é sabido, o conhecimento sobre 
problemas ambientais e medidas para a sua mitigação (prevenção) é um 
acto de cidadania! Trata-se dum assunto discutido à vários níveis e cuja 
solução depende também da atitude de cada um de nós. 
Certamente, você deve ter a lista de desflorestamento, poluição das águas 
devido ao garrimpo, erosão dos solos, desertificação, queimadas 
descontroladas, extinsão de espécies, aquecimento global, etc. 
• Qual é a origem desses problemas? 
Da sua análise, notou que, apesar de existirem alguns problemas 
ambientais naturais (ex: causados por vulcões e queda de meteoritos), 
muitos deles são causados pela acção do Homem sobre a natureza. 
Assim: 
Os problemas ambientais surgem da interacção entre o Homem e a 
natureza 
Você está bastante intrigado com isso não é? Tem razão! 
Você aprendeu que desde o seu surgimento, o Homem sempre interagiu 
com a natureza e dependeu dela. Porque só agora é que se fala tanto desse 
assunto? 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 11 
 
É claro! Os problemas ambientais existem desde muito tempo. O seu 
novo aspecto nos tempos actuais é a sua escala que vem se tornando cada 
vez maior. 
Eles surgem de dois desenvolvimentos: 
ß A rápida expansão da população mundial; e 
ß O aumento do consumo de energia e materiais por pessoa 
(per capita). 
Com efeito, as centrais de produção de energia poluem enquanto a 
demanda para o fornecimento de mais energia aumenta; as 
indústrias poluem enquanto a economia mundial exige a produção 
cada vez mais rápida; a agricultura polui e consome cada vez maior 
quantidade de água enquanto a demanda para o aumento da 
alimentação e colheita para alimentar a cada vez mais crescente 
população mundial aumenta; as residências poluem e requerem 
cada vez mais energia para sustentar o alto padrão de vida 
esperado nos paises desenvolvidos, os veículos, aviões e navios 
poluem enquanto o número de veículos aumenta para satisfazer a 
demanda duma população crescente nos paises em 
desenvolvimento, a extracção e exploração do óleo, gás, e os 
recursos minerais contribuem para a poluição. 
Este facto é agravado pela acumulação dos efeitos nocivos do passado. 
Agora, você pode perceber que manter o meio ambiente natural num 
nível de qualidade aceitável para futuras gerações exigirá esforço de 
muitas disciplinas e áreas científicas! 
A seguir, vamos aproveitar o conhecimento aqui furmulado para 
definirmos a Física do Meio Ambiente. Assim, olhando para o objecto de 
estudo e o objectivo desse módulo você pode afirmar que: 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Na essência, a FMA lida com os problemas que surgem da interacção 
entre o Homem e o meio ambiente natural. Portanto, está orientado à 
compreensão, análise e mitigação de problemas ambientais, tudo sob o 
ponto de vista físico. 
É a aplicação dos princípios da Física para o estudo e interpretação 
dos fenómenos e problemas ambientais e na concepção de medidas 
para a mitigação dos problemas ambientais. 
A seguir, apresenta-se uma actividade para a qual você tem de 10 
minutos. 
 
Exercícios 
 
Actividade 
1. Qual é o objecto de estudo da FMA? 
2. Qual é o objectivo da FMA? 
3. Qual é a origem dos problemas ambientais? Fundamente a sua 
resposta. 
Comentário: 
Na questão 1, uma leitura breve à lição leva-lhe à resposta. A FMA 
estuda os fenómenos e problemas ambientais. 
Na questão 2, você tem que se referir à finalidade da FMA no estudo 
desses fenómenos e problemas ambientais; e aí você nota que o objectivo 
é estudá-los e interpretá-los sob o ponto de vista físico e propor medidas 
para a mitigação dos problemas ambientais. 
Na questão 3, você deverá discutir a génese dos problemas ambientais. 
Foi dito que, à par dos problemas ambientais naturais (resultantes das 
erupções vulcânicas e queimadas naturais de florestas), os problemas 
ambientais que nos preocupam surgem da interacção entre o Homem e a 
natureza. Estes se acentuam influenciados por dois factores: Rápido 
crescimento da população mundial e o aumento do consumo de energia e 
materiais per capita. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 13 
 
 
Sumário 
O objecto de estudo do módulo de FMA são fenómenos e problemas 
ambientais. 
O objectivo é estudá-los e interpretá-los sob o ponto de vista físico e 
propor medidas para a sua mitigação. 
Os problemas ambientais surgem da interacção entre o Homem e a 
natureza. 
A sua escala se torna cada vez maior devido ao rápido crescimento da 
população mundial e o aumento do consumo de energia e materiais por 
pessoa (per capita). 
Os problemas ambientais são agravados pela acumulação dos efeitos 
nocivos do passado. 
Na essência, a FMA é a aplicação dos princípios da Física para o estudo e 
interpretação dos fenómenos e problemas ambientais e na concepção de 
medidas para a mitigação dos problemas ambientais 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Lição 2 
Problemas ambientais: Poluição 
Introdução 
Na lição anterior, você aprendeu que, dentre outros aspectos, este módulo 
estuda problemas ambientais. Nesta lição, você poderá identificar tais 
problemas e ter uma visão geral a seu respeito. 
Ao completar esta lição, você será capaz de: 
 
Objectivos 
 
 
ß Definir o conceito de “poluição”; 
ß Discutir a poluição como um problema global; 
ß Classificar diferentes tipos de poluentes. 
 
 
Terminologia 
 
Poluentes primários, poluentes secundários, Poluição do solo, poluição 
das águas e poluição do ar. 
Você vai debruçar-se sobre um dos problemas mais actuais e talvez o 
mais debatido deste milénio; a poluição. 
• Afinal, o que é a poluição? 
Repare que neste módulo vai debater a poluição como um fenómeno 
causado pela intervenção humana! 
Volte àqueles problemas tratados na 1ª lição! Falámos de ``poluição do 
ar``, ``poluição da água`` ou `` poluição da atmosfera``. 
Ao analisar essas expressões, você percebe que envolve a introdução de 
algo estranho e prejudicial no referido meio; e não está longe do conceito 
de poluição. 
No entanto, poluição pode ser também a remoção de algo benéfico ao 
sistema ecológico, como a devastação duma floresta. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 15 
 
Assim, poluição deve ser entendido como: 
Adição, pelo Homem, dequalquer substância ou energia à partes 
do ecossistema que acaba prejudicando o próprio Homem. 
Remoção de qualquer componente benigna do ecossistema. 
A substância poluidora (poluente) pode se apresentar em forma de 
partículas ou produtos químicos em qualquer dos estados físicos (sólido, 
liquido ou gasoso); pode referir-se também à organismos 
microbiológicos. 
Os poluentes podem ser: 
ß Primários; ou 
ß Secundários. 
 
Exemplo 
 
 
Fig.0.1.www.campus.fct.unl.pt 
 
Os poluentes primários são trazidos directamente da fonte poluidora 
para o ecosistema. 
Poluentes secundários resultam da alteração, dos poluentes 
primários, provocada pela luz solar ou por reacções químicas com os 
componentes naturais no meio. 
 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
• Qual é a razão da inclusão de energia na definição de poluição? 
Como se poderá ver nos vários exemplos, a adição de calor através da 
descarga de residuos a altas temperaturas nos rios e lagos pode alterar o 
ecossistema local. 
 
 
 Exemplo 
 
Quando um automóvel expele os residuos do combustível através do tubo 
de escape está a adicionar ao meio ambiente tanto substâncias quanto 
energia térmica. Como tal, está a poluir. 
Quando uma fábrica expele residuos para a atmosfera através da chaminé 
ou fazendo descargas de residuos nas águas do rio nas suas imediações, 
está a poluir. 
• Por que razão a remoção duma aparte benigna do ecossisma é 
considerada poluição? 
Pense nas consequências do corte indescriminado das árvores duma 
reserva florestal ou a destruição de mangais ou vegetação aquática para o 
ser humano, em particular, e para os seres que vivem nesses meios. 
• Por que é que o fenómeno de poluição é um dos problemas que 
deve preocupar todas as nações? 
 
Considere o seguinte exemplo: 
 
Estudo de caso / 
Exemplo 
 
Os resíduos produzidos pelo Homem são lançados num campo onde 
cresce o capim para a pastagem de animais e o capim cresce 
contaminado. O gado que consome tal capim também fica infectado. 
Quando esse animal é abatido, a sua carne acaba chegando à nossa mesa 
para o consumo. Como pode ver através da cadeia alimentar os resíduos 
produzidos pelo Homem acabam voltando para si mesmo. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 17 
 
 
Fig.0.2. Fonte: http://bioprofelaine.webnode.com/ 
 
A visão ecológica ensina-nos que todos os componentes do meio 
ambiente estão interligados. 
Por causa dessa interligação, a qualidade do nosso meio ambiente deve 
ser julgada a partir da qualidade do meio ambiente natural como um todo. 
Isto significa que pode não ser suficiente manter a sua casa limpa para 
evitar problemas, é necessário que os seus vizinhos também mantenham o 
seu meio limpo, para que o ar que respiramos, a água e os alimentos que 
consumimos estejam isentos de contaminantes. 
• Como se pode extrapolar esse raciocínio ao nível das nações? 
• Será que o homem se deve preocupar com o impacto da poluição 
ocorrida na província vizinha? Num país vizinho? Num outro 
continente? 
Claro que você chega à conclusão de que tem que se preocupar, pois o 
problema da poluição não reconhece fronteiras. 
Assim: 
O cuidado com o meio ambiente pode não se restringir ao território 
nacional. Com efeito, a circulação do ar, e as correntes das águas 
dos rios vão além fronteiras; animais e pessoas migram, e os 
alimentos são importados em maior escala. 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Se qualquer desses elementos estiver contaminado terá implicações na 
vida. 
Reflectindo sobre o que foi exposto até agora, você percebe que a 
poluição pode ocorrer através: 
ß do ar (poluição do ar); 
ß das águas (poluição das águas superficiais ou subterrâneas); e/ou 
ß do solo (poluição do solo). 
A seguir, você vai participar duma breve discussão sobre a poluição em 
cada um dos meios acima mencionados. Será uma discussão breve porque 
você terá oportunidade de discutir esses aspectos de modo aprofundado 
numa unidade apropriada. 
A seguir, apresentamos uma actividade para a qual você deverá dedicar 
20 minutos. 
 
Actividade 
 
1. Defina o conceito de “poluição”. 
2. Identifique alguns focos de poluição na sua zona e explique as suas 
implicações na vida da população. 
3. Diferencie poluentes primários dos secundários. Dê exemplos. 
4. Justifique porque é que a poluição é um problema transfronteiriço? 
 
Comentário: 
Na questão 1, é preciso enfatizar o caráter antropogénico da poluição. 
Trata-se da adição pelo Homem de qualquer substância ou energia a 
partes do ecossistema que acaba prejudicando o próprio Homem. Na 
categoria de poluição, também se inclui a remoção duma parte benéfica 
do ecossistema. 
Na questão 2, a resposta é livre e coerente. Você pode reparar a questão 
do desmatamento, queimadas descontroladas, a turvação da água causada 
por actividades de mineração, efluentes expelidos pelas fábricas, etc. 
Na questão 3, enquanto os poluentes primários são trazidos para o meio 
ambiente directamente da fonte poluidora (dióxido de carbono, oxidos de 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 19 
 
azoto ou óxidos de enxofre), os poluentes secundários resultam da 
interacção entre os primários e os componentes naturais da natureza 
através de reacções químicas ou desintegração pelos raios solares (sais, os 
iões, etc). 
Na questão 4, você deve reflectir sobre o facto de o meio ambiente não 
possuir fronteiras e, portanto, uma vez expelido para o meio ambiente 
este pode alcançar pontos distantes quer transportado por fluidos na 
natureza (águas correntes ou vento), por circulação de animais e pessoas 
ou por alimentos importados. 
 
Sumário 
Poluição é adição, pelo Homem, de qualquer substância ou energia à 
partes do ecossistema que acaba prejudicando o próprio Homem. 
A remoção de qualquer componente benigno do ecossistema, também 
pode ser considerada uma poluição. 
Os poluentes classificam-se em primários e secundários. 
Os poluentes primaries são aqueles que são trazidos directamente da 
fonte para o meio ambiente. 
Os poluentes secundários resultam da transformação dos poluentes 
primários. 
O cuidado com o meio ambiente pode não se restringir ao território 
nacional. Com efeito, a circulação do ar, e as correntes das águas dos rios 
vão além fronteiras; animais e pessoas migram, e os alimentos são 
importados em maior escala. 
A poluição pode ocorrer em diversos meios, ar, água e solo; por isso fala-
se de: 
ß Poluição do ar; 
ß Poluição das águas (superficiais ou subterrâneas); 
ß Poluição do Solo. 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Lição 3 
Poluição em Diferentes Meios e 
Padrões de Qualidade do Meio 
Ambiente 
Introdução 
Nesta lição, você terá a oportunidade de discutir a poluição em diferentes 
meios e os padrões de qualidade do meio ambiente. O seu conteúdo 
proporciona-lhe uma oportunidade para uma reflexão em torno da 
necessidade de uma mudança de atitude em relação ao meio ambiente e, 
ao mesmo tempo, compreender as razões que estão na origem de algumas 
decisões políticas que, sob o ponto de vista ambiental, podem não ser 
correctas. Além disso, permite-lhe entender por que razão alguns países 
se mostram indiferentes aos protocolos que visam preservar o ambiente. 
Ao completar esta lição, você será capaz de: 
 
Objectivos 
 
 
ß Explicar o fenómeno de poluição nos seguintes meios: 
ß No ar; 
ß Nas águas; 
ß No solo. 
ß Identificar as fontes de poluição nos diferentes meios; 
ß Discutir as consequências da poluição nos diferentes meios; 
ß Discutir os padrões de qualidade do meio ambiente. 
 
Nesta lição, você vai ter uma breve discussão da poluição em diferentes 
meios. Será uma discussão breve porque você terá oportunidade de 
discutir esses aspectos de modo aprofundado numa unidade apropriada 
para isso. 
Comecemos por falar sobre a poluição do ar: 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 21 
 
Poluiçãodo Ar: 
• A que fenómeno se chama de “poluição do ar”? 
Prestando a atenção para a definição do conceito de poluição, você nota 
que usamos a expressão adição de algo (substância ou energia) ao meio 
considerado. Isto pressupõe que no meio considerado já existem 
substâncias ou energia em quantidades naturais normais. 
• Afinal, que gases compõem o ar? Em que quantidades (naturais) 
existem tais gases? 
Uma leitura atenta de qualquer manual que versa sobre a Física da 
Atmosfera, ensinar-lhe-á que o ar seco é composto pelos seguintes gases 
e nas quantidades especificadas. 
Nitrogênio é o mais abundante com 78%, Oxigênio aparece em segunda 
posição com 21%, seguido de Árgon com 0,9%. O remanescente 0,1% 
consiste de pequenas concentracções de muitos outros gases de entre os 
quais o mais abundante é o Dioxido de Carbono com 0,0358 %. 
No entanto, o ar contém sempre algumas partículas também trazidas do 
solo ou plantas pelo vento e contém sempre algum vapor de água (0,5%) 
predominantemente vindo dos oceanos. Essas percentagens referem-se à 
fracções do volume. 
Isto significa que qualquer actividade que resulte na libertação de gases 
para atmosfera e, por consequência, no aumento das concentrações 
naturais pode ser classificada como poluição. 
• Agora, que nível de substância ou energia adicionada se torna um 
perigo para o ecossistema? 
Essa é uma questão de difícil resposta. Pois o efeito de cada substância 
pode depender de outros factores. 
Alguns gases contribuem para as mudanças climáticas e o aquecimento 
global; outros são definitivamente perigosos quando estiverem em 
grandes concentrações. 
No entanto, assume-se que para cada susbtância existe uma concentração 
limite abaixo da qual o organismo é capaz de reparar os danos 
provocados às suas células. 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
 
Exemplo 
O Ozono, 3O em grandes concentrações, na superfície da Terra torna-se 
prejudicial às plantas e ao Homem, como poderá perceber nas próximas 
lições. 
Poluição das Águas Superficiais: 
• Em que medida a poluição das águas superficiais é prejudicial à 
vida na Terra? 
Naturalmente, você deve ter pensado que o facto da maior parte da 
população moçambicana não ter acesso á agua potável, faz com que eles 
dependam das águas dos rios e lagos. Pelo que a poluição dessas águas 
periga a sua saúde e vida. 
• Correcto! 
Mas há quem deve ter pensado que o facto desse meio ser o habitat do 
peixe, o qual é um dos alimentos ricos; a sua contaminação acaba 
colocando em perigo a vida do Homem. 
Assim, a qualidade das águas superficiais é de interesse para a parte do 
ecossistema que se alimenta de peixe. 
De todas as formas de poluição que se possam discutir, a mais importante 
é a adição de material orgánico biodegradável. 
• Porquê? 
Isso deve-se ao facto de que, para a decomposição desse material, as 
bactérias irão usar o Oxigênio da água para oxidar compostos orgânicos 
(ex: carbohidratos) de acordo com a seguinte reacção química: 
JOHCOOOHC 182226126 1066,4666
−×++→+ 
Como pode ver, para que essa reacção possa ocorrer é necessário que haja 
consumo de Oxigênio. Por isso, essa reacção diminui o Oxigênio que é 
necessário para a respiração dos peixes. 
 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 23 
 
Poluição do Solo e das Águas Subterrâneas: 
• De que forma as águas subterrâneas podem ser poluidas? Por que 
é que o homem se deve preocupar com a qualidade das águas 
subterrâneas e do Solo? 
As águas subterrâneas podem ser poluídas de várias formas: 
Líquidos perigosos podem ser derramados no solo (tanques de 
combustíveis, subterrâneos, após a corrosão podem deixar escapar eo seu 
conteúdo contaminando o solo e a água. 
Através dos aterros sanitários – as águas da chuva molham o lixo e 
absorvem materiais orgânicos e inorgânicos e conduzem-nos para o 
subsolo nas águas subterrâneas. 
A poluição das águas subterrâneas pode pôr em perigo a vida das pessoas 
pois muita gente usa águas subterrâneas para o consumo. 
Além disso, é do Solo onde tiramos muitos dos produtos para a nossa 
alimentação ou o crescimento de muitos dos nossos produtos depende da 
qualidade do Solo. Assim, a poluição do Solo também pode pôr em 
perigo a vida do Homem. 
No entanto, águas subterrâneas poluídas ou não, movem-se lentamente 
através do solo, o que faz com que: 
ß As partículas do solo possam remover alguns dos poluentes 
dissolvidos na água-fenómeno chamado sorpção; 
ß Quando a água subterrânea for limpa mas o solo contaminado, 
esta arrasta os contaminantes, transportando-os para o outro 
ponto. 
A água subterrânea pode não ser pura, contendo pequenas partículas 
coloidais, as quais capturam contaminantes e levando-os para outro 
ponto. 
Depois desta discussão, você deve estar a questionar-se sobre: 
• Qual é a qualidade apropriada para o meio ambiente? Quem 
estabelece os padrões de qualidade do meio ambiente? 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Os padrões de qualidade para o meio ambiente foram desenvolvidos por 
organizações internacionais como a Organização Mundial de Saúde 
(OMS). 
Estes são concebidos como conselhos para os governos nacionais, os 
quais podem conceber seus próprios padrões para a qualidade da água 
para beber, ar do meio ambiente, águas superficiais, etc. 
Os governos estabelecem padrões de emissão, que devem ser obedecidos, 
para todos os equipamentos. Tais padrões estão relacionados com o que 
pode ser alcançado com a melhor tecnologia possível contra um custo 
razoável. 
 
Exemplo 
 
 
Para a espécie Humana, o padrão dos EUA, para o ozono, é de 120 partes 
por bilião (ppb) como a concentração média por hora, a qual não pode ser 
excedida por mais de um dia por ano. 
Assume-se que abaixo dessa concentração, não ocorre irritação dos olhos 
nem dificuldades respiratórias. 
Em qualquer caso de poluição é preciso tentar reduzir as altas 
concentrações de poluentes enfrentando as suas fontes. 
Na superfície da Terra, o ozono é principalmente proveniente dos gases 
de escape de veículos automóveis; a sua concentração pode aumentar 
como consequência da estagnação do ar causada por circunstâncias 
atmosféricas (Ex: ausência de vento). 
Assim, para manter o padrão de qualidade do meio ambiente é necessário 
detectar a fonte dos poluentes e tentar reduzir a partir daí. 
 
Exemplo 
 
 
Para o Ozono proveniente dos gases de escape de automóveis, a redução 
temporária do número de veículos em circulação nas estradas pode ajudar 
a evitar o aumento da concentração do poluente. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 25 
 
Para além dos derrames acidentais de todos os tipos de contentores, as 
principais fontes de poluição são as emissões na indústria, na agricultura, 
no transporte, nos serviços e nas residências. 
 
Reflexão 
 
 
• Que medidas devem ser tomadas para evitar a contaminação do 
ar, do solo e das águas? 
A seguir, apresenta-se uma actividade para a qual você deverá levar 10 
minutos para a sua solução completa. 
 
 
Exercícios 
 
Actividade 
 
1. Discuta a poluição em diferentes meios e os riscos associados a esse 
fenómeno. 
 
Comentário: 
Para esta questão, você deve referir-se às formas que cada um dos meios 
pode ser poluido. Além disso, deverá referir-se aos riscos da poluição do 
ar, das águas e do solo. Uma das vias para alcançar o objectivo da questão 
é reflectir sobre a importância de cada um dos meios para os seres vivos e 
o impacto que a sua poluição pode causar para os seres cuja vida depende 
desses meios. 
Embora, de forma resumida, a lição discute os aspectos básicos 
relacionados com essa questão, os quais podem ser sintetizados para 
formular a sua resposta. 
 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
 
Sumário 
A poluição pode ocorrer em diversos meios, ar, água e solo; por isso fala-
se de: 
ß Poluição do ar; 
ß Poluição das águas (superficiais ou subterrâneas);ß Poluição do Solo. 
A poluição desses meios coloca em perigo os habitantes do ecossistema, 
pois a sua sobrevivência depende da qualidade do ar que respiram, da 
qualidade da água que consomem e da qualidade dos produtos que 
compõem a sua alimentação. 
Como tal, torna-se importante manter o meio ambiente num nível de 
qualidade que seja apropriado para a manutenção da vida. 
 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 27 
 
Lição 4 
O Potencial do Meio Ambiente – o 
Contexto Económico e Social 
Introdução 
Nesta lição, você aprenderá a encarar o meio ambiente nas vertentes 
económica e social. Em última análise, você perceberá as decisões sobre 
o uso do meio ambiente sob o ponto de vista das implicações económicas 
e sociais. O conteúdo desta lição oferece-lhe uma oportunidade para você 
reflectir em torno da percepção que tem sobre o meio ambiente e 
influenciar os alunos e a sociedade em geral no sentido de passar a 
mensagem sobre como devemos lidar com o meio ambiente e com os 
recursos que a natureza nos oferece. Em particular, ter a noção de que 
muitos dos recursos energéticos que o país está discobrindo neste 
momento (carvão, gás natural e petróleo) são recursos que a dado 
momento se esgotarão. Por isso, há necessidade de sabermos como os 
usar de forma mais sustentável e eficiente possível. 
Ao completar esta lição, você será capaz de: 
 
Objectivos 
 
 
 
ß Discutir o meio ambiente sob o ponto de vista económico; 
ß Discutir o meio ambiente sob o ponto de vista social; 
ß Discutir o meio ambiente como um recurso finito; 
ß Interpretar certas opções/decisões sobre o uso do meio ambiente. 
 
 
 
Terminologia 
Fontes de energia renovável, combustíveis fósseis, hídrica e geotérmica. 
 
• Certamente que já se questionou porque certas decisões sobre 
problemas ambientais demoram ser tomadas! 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Por exemplo, existe zonas não apropriadas para habitação quer pela sua 
localização em relação a locais considerados fontes de riscos à saúde 
como pelas dificuldades em manter padrões de saneamento aceitáveis. 
Mas estão lá pessoas a residirem. 
• Por que certos protocolos (ex: Protoclo de Quioto) que visam reduzir 
os níveis de poluição do meio ambiente demoram ser adotodas ou 
assinados por alguns paises? 
Para os fazedores de políticas ambientais é mais fácil quando os prejuízos 
causados (ou potenciais prejuízos) pela poluição são expressos em termos 
de valores monetários. 
 
Exemplo 
O decréscimo da produção de produtos comerciais em função da 
concentração de ozono, pode ser medido. 
O custo do prejuízo pode ser calculado a partir do preço dos produtos no 
mercado o qual é comparado com o custo da remoção do ozono. 
 
• Como quantificar os prejuízos resultantes da degradação da saúde 
humana? 
Para a saúde humana, tal cálculo torna-se mais complicado. 
Muitas vezes, as primeiras pessoas afectadas pela poluição do ar são as 
crianças, os velhos e os doentes. É difícil conceber um valor para o seu 
sofrimento adicional. 
Deste modo, ao elaborar critérios de qualidade para o meio 
ambiente, são tomadas decisões políticas. Portanto, é útil 
mencionar alguns aspectos do meio ambiente que devem ser 
levados em conta ao tomar qualquer decisão. A seguir, apresentam-
se alguns desses aspectos. 
 
Meio Ambiente Como Recurso 
Certamente que não há dúvidas que o meio ambiente é um recurso, pois é 
de lá onde tiramos tudo o que nós precisamos para a nossa sobrevivência. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 29 
 
No entanto, muitos de nós não têm a consciência de que por mais vastos 
que possam parecer, os recursos um dia vão acabar. Por isso, o meio 
ambiente natural deve ser considerado como um recurso finito. 
ß Por que razão o meio ambiente natural deve ser considerado um 
recurso finito? 
ß Se todas as árvores são abatidas, sem que haja reposição, 
eventualmente em algum momento não haverá madeira; 
ß Se o solo é poluído de tal modo que as colheitas se tornam 
impróprias para o consumo, perde-se uma fonte para a produção 
de alimentos; 
ß Se as águas superficiais permanecem poluídas e o peixe torna-se 
impróprio para o consumo, perde-se uma fonte de proteínas. 
 
Meio Ambiente Para Recreação: 
Há um grande desejo em adoptar fontes de energia renovável para poder 
reduzir a queima dos combustíveis fósseis. Alguns países, tem colocado 
duas opções: 
ß Aumentar as instalações de energia hídrica; e 
ß Aumentar o uso de energia geotérmica. 
Em ambos os casos são usadas terras que doutro modo seriam para 
recreação. 
Para a provisão de energia potencial para as águas das barragens é 
necessário uma grande quantidade de água. Para isso, pode ocorrer a 
inundação de vales com pequenas povoações características e, algumas 
vezes monumentos históricos. 
São erguidos edifícios e instalações, linhas de transporte de energia são 
construídas em volta da barragem. 
Sem dúvida, podem ser feitas mudanças desejadas e duma forma 
interessante na paisagem (construir possibilidades recreativas 
alternativas). Mesmo assim a paisagem nunca mais será a mesma, pois 
outras opções recreativas são perdidas e alguns exemplos de beleza 
natural tornam-se lendas ou serão vistos em vídeos antigos. 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Escolhas Políticas 
O Homem sempre mudou o seu meio ambiente natural para adaptá-lo às 
suas necessidades. 
 
Exemplo 
 
O corte de árvores para a obtenção de: 
ß combustível lenhoso; 
ß material para a construção de aldeias; 
ß material para a construção de canais ao longo dos rios e mares 
para a sua protecção e de suas propriedades contra as cheias e 
para a regulação da irrigação das plantas. 
Portanto, a questão de como se deve lidar com o meio ambiente tem a ver 
com as escolhas políticas. Além disso, o valor do meio ambiente depende 
do modo de vida que alguém considera aceitável. 
Em casos ideais, as escolhas relativas à forma como se deve lidar com o 
meio ambiente são o resultado dum processo político no qual não só 
participam políticos profissionais como também membros da sociedade 
civil à medida que vão percebendo que os seus interesses estão ser postos 
em causa. 
A participação da sociedade civil caracteriza-se pela formação de grupos 
de cidadãos (activistas) ou associações para a protecção dos interesses 
públicos. 
Tais grupos podem actuar ao nível local, nacional ou ainda internacional 
(Greenpeace movement e associação Terra viva). 
ß Qual deve ser o foco desses grupos? 
Independentemente do nível de acção do grupo, é preciso compreender 
que o meio ambiente está sendo ameaçado de duas formas: 
ß Resíduos e emissões de todas as actividades humanas em 
conjunto; 
ß Declínio dos recursos. 
O processo de obtenção de energia eléctrica a partir da energia solar ou a 
partir de qualquer outra fonte de energia renovável é caro pelo que 
poucas empresas podem fazer os investimentos necessários. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 31 
 
Neste sentido, a prática tem sido os governos: 
ß Subsidiarem a pesquisa de energias renováveis a custos 
razoáveis; 
ß Implementarem taxas de uso de recursos em extinção ou fontes 
energéticas poluentes; 
ß Colocarem limites para as emissões de equipamentos, carros, 
campos de produção, indústrias, etc. 
Tradicionalmente, as empresas têm reclamado acerca dos custos da 
adesão aos regulamentos ambientais (redução de emissões) e impostos 
para quem desenvolve actividades que têm impactos negativos ao meio 
ambiente. Elas temem que as suas empresas concorrentes não possam 
seguir as regulamentações e, por consequência disso, perderem a 
competitividade no mercado. 
Para evitar esses receios, é necessário que existam acordos 
verdadeiramente internacionais, ao nível das Nações Unidas, que 
funcionem. 
 
Exercícios 
A seguir, apresenta-se uma actividade para a qual você deverá levar 30 
minutos a realizar.Actividade 
 
1. Identifique alguns dos aspectos a serem levados em conta ao 
tomar qualquer decisão sobre o meio ambiente. 
2. Discuta cada um dos aspectos identificados no número anterior. 
3. Alguns acordos internacionais têm sido adotados para a protecção 
do meio ambiente, é o caso, por exemplo, do protocolo de 
Quioto. Porque é que alguns paises mostram uma certa inércia na 
adoção de tais acordos? 
 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Comentário: 
Nas duas primeiras questões, você deve referir-se a questão de 
encarar o meio ambiente como um recurso e sobretudo como um 
recurso finito. Daí que há que adotar políticas de uso que 
garantam o uso eficiente e sustentável dos recursos. 
A sua reflexão deve também incidir sobre o facto de o meio ambiente 
ser uma fonte de recreação. Por isso, toda a actividade humana 
tendente a explorar o meio ambiente deve ao mesmo tempo preservar 
alguns aspectos importantes que podem constituir fontes de 
informação no âmbito histórico, turístico, etc. e, sobretudo, ter em 
mente que por mais que possamos criar novas alternativas para 
recreação, há sempre algo que se perde. Por isso, a saída é tentar 
preservar o meio ambiente ou os aspectos que se crêm importantes 
para a sociedade. 
Outro aspecto a referir são as escolhas políticas, pois são elas que 
definem como se deve lidar com o meio ambiente. 
Na 3ª questão, é preciso ter a informação básica sobre o conteúdo 
desses protocolos. O conteúdo central tem a ver com as medidas 
tendentes a mitigação dos efeitos negativos da actividade humana ao 
meio ambiente. Nomeadamente, redução de resíduos e emissões, 
redução dos níveis de exploração dos recursos. 
Todas essas medidas acaretam custos ou redução de rendimentos ou 
aumento do volume de investimento em tecnologias limpas. Muitos 
paises ainda não estão dispostos a avançar por essa via pois para 
sustentarem os seus níveis de desenvolvimento dependem de 
actividades que marcadamente prejudicam o ambiente. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 33 
 
Sumário 
Nas discussões das questões ambientais estão envolvidos muitos 
interesses e visôes. Assim, as opções ideais devem ser as que acomodam 
um pouco os interesses dos vários grupos, ou seja, soluções de consenso. 
Tais grupos são: 
ß O público em geral (representado pelas associações e activistas); 
ß Os cientistas; 
ß Os industriais; 
ß Os politicos. 
Em qualquer decisão sobre o meio ambiente, certos aspectos devem 
nortear nossas reflexões. Deste modo, o meio ambiente deve ser encarado 
como: 
ß recurso finito, pois é dela onde o Homem obtém tudo quanto 
precisa para satisfazer as suas necessidades e dependendo da 
velocidade de sua exploração os recursos podem se esgotar; 
ß fonte de recreação; e 
ß resultante de decisões políticas, pois é aqui onde são adotados 
modos de uso do meio ambiente. 
Independentemente das diferenças de opiniões entre os vários grupos, é 
necessário ter a consciência plena de que o meio ambiente está sendo 
ameaçado de dois modos: 
ß Resíduos e emissões de todas as actividades humanas em 
conjunto; e 
ß Declínio dos recursos. 
Assim, os governos são chamados a adotar medidas para a mitigação dos 
efeitos dos residuos e emissões, bem como fontes alternativas de recursos 
de modo a mitigar o declínio dos recursos naturais. 
 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
 
Leitura 
 
 
Leitura Complementar: 
ß BOEKER, E & GRONDELLE, R. V. Environmental Science. Physical 
Principles and Applications. John Willey & 
Sons.Chichester. 2001. 
 
ß HENSON, R. Alterações climáticas. sinais, ciência e soluções. 
Darling Kindersley. Civilizações Editores Lda. Porto, 2009. 
 
ß TWIDEL, J.; WEIR, T. Renewable Energy Resources. Taylor and 
Francis 2nd Edition. London, 2006. 
 
 
 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 35 
 
Unidade 1 
Energia e Meio Ambiente 
Introdução 
O estudo desta unidade reveste-se de grande importância pois 
proporciona-lhe uma oportunidade para você discutir questões 
relacionadas com as fontes de energia, geração de energia, conversões 
dum tipo de energia para o outro e os impactos ambientais associados à 
produção, conversão de diferentes tipos de energia e seu consumo. 
Nesta unidade, você deparar-se-á com conteúdos que lhe permitem 
identificar e interpretar processos físicos que estão relacionados com a 
obtenção de diversos tipos de energias a partir de diferentes fontes, bem 
como ter uma visão geral sobre aspectos tecnológicos que permitem a sua 
obtenção. 
Ao completar esta unidade, você será capaz de: 
 
Objectivos 
 
 
 
ß Disucutir o Sol como a fonte principal de energia na Terra; 
ß Identificar as diferentes fontes convencionais de energia; 
ß Descrever os impactos associados a produção e consumo de energia 
convencional; 
ß Identificar as fontes renováveis de energia como alternativas para a 
mitigação dos impactos negativos ao meio ambiente; 
ß Explicar os processos de geração e transformação de energia 
associados a cada fonte. 
 
 
Terminologia 
 
Fontes de energia, receptores de energia, fontes primárias, fontes 
secundárias, fontes convencionais, renováveis, colectores, fotossintéticos, 
concentradores, células solares, turbinas, eólica, biomassa, nuclear, 
geotérmica, comutador de calor. 
 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Lição 5 
Fontes de Energia 
Introdução 
Nesta lição, você vai poder formular os conceitos básicos referentes a 
esta Unidade, os quais lhe darão a possibilidade de acompanhar com 
maior clareza as discussões posteriores. 
Ao completar esta lição, você será capaz de: 
 
Objectivos 
 
 
 
ß Definir o conceito fonte de energia; 
ß Estabelecer a diferença entre fonte e receptor de energia; 
ß Estabelecer a diferença entre fonte primária e fonte secundária; 
ß Classificar as fontes em renováveis e não-renováveis; 
ß Identificar as formas de energia. 
 
 
Terminologia 
Fonte, receptor, fonte primária/secundária, combustíveis fósseis 
A cada vez mais crescente demanda no consumo de energia (causada pela 
interacção de factores como desenvolvimento industrial, rápido 
crescimento da população mundial e consumo de energia e materiais por 
pessoa) é uma característica do mundo moderno. Esse facto tem suas 
consequências imediatas na nossa vida, como a crise energética e 
problemas ambientais decorrentes da produção e consumo de 
combustíveis fósseis que são alguns dos focos do presente modulo. 
Afinal, donde é que vem a energia que consumimos? 
Você, facilmente, percebe que a energia, qualquer que seja a sua forma e 
tipo, vem duma determinada fonte. Assim: 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 37 
 
Chama-se fonte de energia a um sistema físico do qual se pode transferir 
energia. 
 
 
Estudo de caso / 
Exemplo 
 
Para você poder confeccionar os alimentos precisa de queimar a lenha ou 
ligar o fogão (a gás ou electrico) para que a energia se transfira da 
lenha/fogão para o alimento fazendo com que este se coza. Neste caso, a 
lenha, o gás ou a electricidade são fontes de energia. 
Dê outros exemplos de fontes de energia que você conhece! 
Certamente que você incluiu alguns dos seguintes: Os alimentos, a água, 
o vento, o carvão mineral, o gás e o petróleo. Estás de parabéns. 
Para que o seu carro (à combustível ou eléctrico) possa funcionar precisa 
de energia a qual pode ser transferida da gasolina/gasóleo ou da 
bacteria/painel solar. Assim, o combustível de qualquer tipo ou a bacteria 
são fontes de energia. 
A energia referida nos poucos exemplos discutidos é transferida da fonte 
para onde? 
Naturalmente, ela transfere-se para o receptor/consumidor. Deste modo: 
Chama-se receptor de energia a um sistema físico para o qual se 
pode transferir energia. 
 
A panela e o carro são exemplos de receptores de energia. 
A Terra é um receptor da energia que vem do Sol. 
 
Modulode Física do Meio Ambiente 
 
 
 
 A transferência de energia da fonte para o receptor é o resultado da 
interacção entre esses dois sistemas físicos. 
No entanto, de entre as várias fontes, que foram tomadas como exemplos, 
existem diferenças. Com efeito, existem umas que ocorrem na natureza e 
cuja energia pode ser consumida dirtectamente sem transformação 
enquanto outras já não obedecem a todas essas características. 
Assim, as fontes de energia podem ser classificadas em: 
ß Fontes primárias; e 
ß Fontes secundárias. 
Chamam-se fontes primárias de energia aquelas que: 
• Ocorrem na natureza; 
• Podem ser usadas, directamente, pelo Homem sem 
qualquer transformação. 
 
Apresente alguns exemplos. 
A seguir, tem a ajuda que você necessita. 
Os combustíveis fósseis (petróleo e carvão mineral), a água quente 
proveniente do interior da Terra, o vento, o Sol e o urânio. 
Chamam-se fontes secundárias de energia aquelas que: 
Resultam da transformação de um recurso natural (duma fonte 
primária) 
 
Apresente alguns exemplo. 
Como sempre, apresentam-se alguns exemplos que pode coincidir com os 
seus: 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 39 
 
 
Estudo de caso / 
Exemplo 
 
A electricidade pode ser obtida a partir de vários processos que podem 
envolver a queima de combustíveis, queda de água, etc. 
 A gasolina e o gasóleo resultam da transformação do petróleo bruto. 
A seguir, apresenta-se uma actividade para a qual você deverá afectar 15 
minutos. 
 
Exercícios 
 
 
Actividade 
 
1. Estabeleça a diferença entre uma fonte de energia e um receptor 
de energia. Dê pelo menos dois (de fonte/receptor) exemplos 
ainda não mencionados. 
2. Identifique a/s diferença/s entre uma fonte primária e uma fonte 
secundária. Dê pelo menos dois exemplos ilustrativos ainda não 
menciondos ao longo da lição. 
Comentários: 
1. Ao distinguir fonte de energia dum receptor de energia não se 
esqueça do facto de que fonte é o sistema donde transferimos energia 
e receptor, o sistema para onde a energia é transferida. 
Ex: Numa lanterna, as pilhas representam fonte de energia e a 
lâmpada, um receptor. 
No caso dum barco à vela, o vento é a fonte de energia e o barco o 
receptor. 
2. Nessa questão, é fundamental referir o facto de que as fontes 
primárias ocorrem na natureza e a energia delas proveniente pode ser 
usada sem sofrer transformação. Enquanto a fonte secundária é 
produto da transformação duma fonte primária. 
 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Sumário 
Nesta lição, você aprendeu os deguintes conceitos básicos: 
Fonte de energia como um sistema físico do qual se pode transferir 
energia. 
Receptor de energia como um sistema físico para o qual se pode transferir 
energia. 
Com base em critérios baseados com a ocorrência na natureza e 
envolvimento de transformação, as fontes classificam-se em: 
ß Primárias e Secundárias 
As fontes primárias são aquelas que apresentam as seguintes 
características: 
ß Ocorrem na natureza. 
ß A energia proveniente delas pode ser usada pelo Homem sem 
qualquer transformação. 
As fontes secundárias resultam da transformação de um recurso 
natural (duma fonte primária). 
 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 41 
 
Lição 6 
Classificação das fontes de 
energia quanto a sua 
renovabilidade 
Introdução 
Nesta lição, você tem a oportunidade de discutir um dos conceitos mais 
evocados deste século “fonte renovável de energia” e a sua importância 
no que concerne à preservação ambiental e desenvolvimento sustentável. 
Ao completar esta lição, você será capaz de: 
 
 
Objectivos 
 
 
 
ß Caracterizar uma fonte renovável de energia; 
ß Identificar fontes renováveis de energia; 
ß Diferenciar fontes renováveis das não-renováveis; 
ß Identificar as formas de energia; 
ß Identificar formas de energia mais usadas. 
 
 
Terminologia 
Fonte renovável, combustíveis fósseis, nuclear, química 
 
O uso acentuado dos combustíveis fósseis como fonte de energia, para 
encarar a crescente demanda no mundo pós-revolução industrial, durante 
os últimos dois séculos levou ao decréscimo das reservas de combustíveis 
fósseis e aos principais problemas relacionados com a emissão de 
poluentes. 
O outro problema é a emissão dos gases do efeito estufa er4 e as 
mudanças climáticas associadas a este processo. 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
A conservação de energia e a necessidade de reduzir o uso dos 
combustíveis e a minimização dos problemas de poluição associados 
requerem práticas de conservação de energia e a procura de fontes 
alternativas de energia. 
A conversão duma forma de energia para a outra é inevitavelmente 
relacionada com o meio ambiente. 
Fontes de energia duráveis e que envolvem processos de produção de 
energia, com impactos negativos mínimos ao ambiente são desejáveis. 
Com base nessa caracterização, você percebe que é possível classificar as 
fontes de energia em: 
ß Não-renováveis; 
ß Renováveis. 
Quais são, então, as principais diferenças entre essas categorias? 
As fontes não-renováveis de energia apresentam as seguintes 
características: 
São, no geral, finitos ou seja esgotam-se. 
O processo de produção de energia delas provenientes e o seu 
consumo é acompanhado de grandes impactos ambientais negativos. 
 
Apresente alguns exemplos. 
Para tal, apoie-se no que você já acompanhou, nos meios de comunicação 
social, ou através de leituras de livros científicos, debates entre 
especialistas em mudanças climáticas e sobre as emissões de dióxido de 
carbono e o seu impacto negativo no meio ambiente. 
 
O Petróleo 
Costuma-se dizer que o petróleo é o “tesouro” que todos países desejam 
encontrar, o combustível que, possuindo uma quantidade razoável 
permitiria a resolução de muitos problemas. Dai a sua designação de 
“Ouro Negro”. 
 Curso de Licenciatura em Ensino de Física 43 
 
A densidade energética do petróleo é de toneladaJ121004187,0 × 
Sucessivas “crises do petróleo” têm-lhe dado crescente importância e, 
apesar da procura de outras alternativas, ele é ainda um recurso precioso. 
O petróleo é extraído de jazigos petrolíferos e conduzido, posteriormente, 
por meio de oleodutos ou barcos petroleiros, até `as refinarias. Ai, por 
destilação fraccionada, são obtidos os diversos derivados (gasolina, 
Gasóleos, etc.). 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig.1.2.Plataformas de exploração de petróleo 
 Fonte:a. http://t3.gstatic.com/ b.http://www.oilonline.com/Portals/0/Images/ 
Retrieved at 04.02.2012 
 
As reservas de combustíveis fósseis (Petróleo e carvão mineral) estão em 
declínio. 
A sua produção, processamento e consumo é acompanhada de impactos 
ambientais negativos (o consumo dos combustíveis fósseis é 
acompanhado da emissão de dioxide de carbono). 
Assim, os combustíveis fósseis são fontes não-renováveis. 
ß Então, quando é que ocorre o declínio das reservas de um recurso 
natural? 
Certamente que a sua reflexão levou-lhe a conclusão de que o declínio 
das reservas dum dado recurso vai ocorrer sempre que a velocidade de 
sua exploração, pelo Homem, é muitas vezes maior do que a velocidade 
de sua reposição pela natureza. 
Para os combustíveis fósseis, por exemplo, enquanto o processo de sua 
formação leva milhões de anos; o Homem extrai milhões de toneladas por 
dia. Por isso, estão se a esgotar. 
 
a b 
Modulo de Física do Meio Ambiente 
 
 
Você deve estar a questionar-se: 
ß Se já se conhecem os impactos negativos sobre o meio ambiente, 
porque é que continuam a ser usados? Porque é que paises como 
Moçambique continuam a fazer a sua prospeção? 
Já foi dito que, nas questões ambientais, convergem vários interesses 
(económicos, sociais, científicos, politicos etc.) por isso a solução ideal 
tem que ser a ´´intercecção´´ de vários interesses. No entanto, muitas 
vezes as soluções têm pendor politico-económico. 
Apesar dos problemas relacionados com