Meio Ambiente

O Que é Energia? Qual O Conceito Científico e Quais as Funções?

A maioria de nós tem um conceito intuitivo de energia que é algo como isto:

Energia é o material que precisa para realizar ações físicas como caminhar, levantar um copo, aquecendo um pouco de água, ou ligar um aparelho de televisão.

Embora esta definição está correta, é um pouco indireta, porque realmente só nos transmite o que a energia é usada para, não o que a energia é , ou mesmo como ele se comporta (por exemplo, o que acontece com ele depois de usá-lo?). Uma pessoa curiosa ainda pode fazer perguntas como: É a energia de uma coisa? Ou é uma propriedade ou uma condição de uma coisa? Como será que realmente defini-lo? Como foi descoberto? Quais são suas propriedades? Estas são algumas das perguntas que tentaremos responder neste e seguintes seções, tão completamente, brevemente, e simples possível.

Com talvez a excepção de energia na forma de luz, a energia não é um dado per se. Em vez disso, a energia refere-se a umacondição ou estado de uma coisa.

Como vamos discutir com mais profundidade depois, um livro sentado em uma mesa, por exemplo, possui energia ( “energia potencial”) por causa de sua condição de ser capaz de cair se empurrou para fora da mesa. Uma bola de voar através do ar tem de energia ( “energia cinética”), devido à sua velocidade relativa com respeito ao chão, e que também possui energia potencial devido à sua altura acima do solo.

Mas as pessoas falam de energia, como se seu uma coisa. Além disso, todos nós sabemos que a energia pode ser armazenada, comprados e vendidos, e transportados. A razão pela qual a energia tem todos estes aspectos é, ao contrário de muitos “condições” que os objectos podem ser sujeitos a, a energia é conservada ; a condição de ter a energia é sempre passada de um objeto para outro, não criado de novo ou destruídos. Desta forma, a energia é bastante único entre as condições.

Um bom exemplo de como a energia é passada de objeto a objeto é uma onda de água. Uma onda de água dá a impressão de que existe um objecto em movimento através da água, porque a forma da água não muda muito. Mas há realmente não é um objeto em movimento – em vez disso, o próprio movimento das moléculas de água é passado de cada coleção de moléculas de água para o próximo através das forças entre as moléculas de água. 

Da mesma forma, as pessoas estão familiarizados com o calor que flui de um objeto para outro. Por um longo tempo, porque as moléculas são demasiado pequenas para ver, as pessoas pensavam que o calor pode ser um tipo de substância fluida-like, que alguns chamaram “fluido calórico” que corria de um lado para outro. Hoje em dia, sabemos que a energia térmica é o movimento microscópico das moléculas, e que esse estado de movimento , não as próprias moléculas, é o que “fluxos” de objetos quentes para objetos frios. 

O conceito científico de Energia

Para entender o conceito de energia um pouco mais profundamente, é preciso primeiro entender o conceito de “trabalho” como definido pelo ramo da ciência chamada física. 

Suponha que você empurrar algo, digamos, seu sofá, em todo o seu chão da sala. Em seguida, a medida do “trabalho” que você faz, como definido pelo ramo da ciência chamada física, é igual à força que você empurrou com, multiplicado pela distância em que você fez a empurrar:

Trabalho = Força x Distância.

Suponha que você apenas empurrar no sofá , sem movê-lo. Você está fazendo todo o trabalho no sofá, neste caso? Não! Embora você pode sentir como você está fazendo o trabalho (você pode se cansar), você não está, porque você não ter exercido a força através de uma distância (isto é, a distância neste exemplo é simplesmente zero). 

N Otice que porque o trabalho é definido como o produto multiplicativa de força e distância, sabendo apenas a quantidade de trabalho não lhe dizer se você empurrou com um pouco de força a uma grande distância, ou um monte de força sobre uma curta distância – – você pode realizar a mesma quantidade de trabalho de qualquer maneira. 

Agora podemos dar a nossa primeira definição científica de energia:

A energia de um objeto ou de um sistema, é o quanto o trabalho do objeto ou sistema pode fazer em algum outro objeto ou sistema.

Em outras palavras, a energia mede a capacidade de um objeto ou sistema para fazer o trabalho em outro sistema ou objeto .

Considere uma bola voando pelo ar, por exemplo. Se a bola colidir com outra bola, a bola irá exercer uma força sobre a segunda esfera por um momento, que funciona sobre a segunda esfera e faz com que ele se mova. A energia cinética recém-adquirida da segunda bola após a colisão é igual à quantidade de trabalho exercida sobre ele pela primeira bola.

No exemplo acima de empurrar um sofá, você é capaz de fazer o trabalho no sofá, porque seu corpo tem uma certa quantidade deenergia química em seu corpo a partir do alimento que você come. Esta energia química é liberado para gerar força através de seus músculos, que você, em seguida, direcionar a empurrar o sofá em frente chão. A mudança em seus corpos energia química armazenada é exatamente igual ao trabalho que você faz no sofá, além de qualquer energia térmica gerada em seu corpo enquanto você fazer o trabalho.

Há um número de maneiras nas quais um sistema ou objecto pode possuir energia, ou seja, a capacidade para fazer o trabalho, e cada forma corresponde a ter uma diferente forma de energia. As seções a seguir descrevem essas diferentes formas em mais detalhes. Mas tenha em mente que não importa qual a forma, a energia sempre significa a capacidade de fazer o trabalho, ou seja, exercer uma força através de uma distância em algum objeto. Às vezes o caminho para extrair este trabalho a partir de uma fonte de energia é difícil e complicado, e comprometida por considerações práticas que envolvem a entropia (discutido em uma seção posterior), mas extrair trabalho é sempre possível, em princípio. 

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Vagner Liberato

Meu nome é Vagner Liberato, sou carioca e vivo no Rio de Janeiro. Formei-me em Administração de Empresas e sou um apaixonado por conteúdo sustentável. Desde 2015 faço o Jornal Sustentabilidade com maior prazer! Para falar comigo, entre em contato pelo email: contato@meioambienterio.com

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