O Sol 10º D

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O Sol 10º D

  1. 1. Energia Solar<br />
  2. 2. Evolução do Sol<br />O Sol formou-se à cerca de 4,57 bilhões (4,567 mil milhões) de anos atrás, quando uma nuvem molecular entrou em colapso. Dentro de 5 bilhões (5 mil milhões) de anos, o hidrogénio situado no núcleo, esgotará.<br />Quando isto ocorrer, o Sol entrará em contracção devido à sua própria gravidade, elevando a temperatura do núcleo solar até 100 milhões de K, suficiente para iniciar a fusão nuclear de hélio, produzindo carbono. <br />O Sol irá originar uma gigante vermelha, que terá um raio máximo de 250 UA.<br />A fusão de hélio sustentará o Sol por cerca de 100 milhões de anos. Quando este se esgotar, o Sol transformar-se-á numa Nebulosa Planetária.<br />O seu núcleo permanecerá no espaço por biliões de anos e irá arrefecer gradualmente, permanecendo como uma Anã Branca, com aproximadamente metade da sua massa actual. Este cenário de evolução é típico das estrelas de massa moderada ou baixa.<br />
  3. 3. Consequências da evolução do sol<br />Quando o Sol originar uma gigante vermelha, terá um raio máximo de 250 UA, o suficiente para “engolir” a Terra. No entanto, tal provavelmente não acontecerá, uma vez que, devido aos ventos solares, a massa do Sol será reduzida em 30%, o que fará com que os planetas se afastem gradualmente deste.<br />Tal acontecimento deveria ser suficiente para que a Terra não fosse “engolida”, mas devido às suas forças de Maré e à atracção gravitacional que estas originam, a Terra será provavelmente engolida. Por outro lado, se a Terra não for “engolida” pelo Sol, as altas temperaturas resultantes das reacções farão com que a água no estado líquido se evapore e com que a sua atmosfera se escape para o espaço.<br />
  4. 4. O Sol na Via Láctea<br />O Sol orbita em torno do centro da Via Láctea, atravessando a Nuvem Interestelar Local no interior do Braço de Órion e a sua velocidade orbital é da ordem dos 251 km/s. <br /> Das 50 estrelas mais próximas do Sistema Solar, num raio de até 17 anos-luz da Terra, o Sol é a quarta maior em massa.<br />É composto maioritariamente por hidrogénio (74% de sua massa) e hélio (24% da massa solar), com vestígios de outros elementos: ferro, níquel, oxigénio, silício, enxofre, magnésio, néon, cálcio e crómio.<br />
  5. 5. O Solé a estrela central do Sistema Solar,responsável por 99,86% da massa deste.<br />Esta fonte de energia possui uma massa 332 900 vezes maior que a da Terra, e um volume 1 300 000 vezes maior que o do nosso planeta.<br />A distância do Sol à Terra é 1 UA (unidade astronómica), ou seja, 1,5 x 108 km<br />
  6. 6. As Características do Sol<br />O Sol não tem uma superfície bem definida como os planetas rochosos. <br />O interior solar possui três regiões diferentes: o núcleo, onde se produzem as reacções nucleares, nomeadamente fusão nuclear; a zona radioactiva e a zona de convecção. Tem uma estrutura interna diferenciada. <br />A coroa solar é a atmosfera externa do Sol, que é muito maior em volume do que o Sol propriamente dito. A coroa expande continuamente no espaço, formando o vento solar.<br />A temperatura à superfície do Sol é, aproximadamente, 5 780 K, ou seja, 5506,85 °C. A camada mais fria do Sol é a região de temperatura mínima, que possui uma temperatura de 4 100 K, ou seja, 3826,85 °C.<br />
  7. 7. A energia do Sol também é responsável pelos fenómenos meteorológicos e o clima na Terra, assim como, pela realização da fotossíntese por parte dos seres autotróficos.<br />A cada segundo, mais de 4 milhões de toneladas de matéria são convertidas em energia dentro do centro solar, produzindo neutrinos e radiação solar.<br />
  8. 8. ENERGIA SOLAR<br />
  9. 9. A luz solar é a principal fonte de energia da Terra. <br />A luz solar é indispensável para a manutenção da vida na Terra, sendo responsável pela manutenção de água no estado líquido.<br />A manifestação de energia associada ao Sol é a energia solar. <br />
  10. 10. Entende-se por energia solar, qualquer tipo de radiação emitida pelo Sol e a posterior transformação dessa energia em alguma forma utilizável pelo Homem. <br />É considerada um recurso energético renovável.<br />
  11. 11. A energia solar pode ser aproveitada para : <br />Produção de electricidade ; <br />Aquecimento. <br />
  12. 12. A energia solar pode ser aproveitada em todo o mundo a diferentes níveis, conforme a localização geográfica de cada país. <br />Portugal tem uma excelente localização geográfica para poder recorrer a este tipo de energia, pois é o país europeu com mais horas de Sol.<br />Quanto mais perto do Equador é um país , mais energia solar pode ser captada. <br />
  13. 13. MÉTODOS DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA SOLAR<br />Métodos Directos.<br />Exemplos: <br /><ul><li>A energia solar atinge uma célula fotovoltaica criando electricidade.
  14. 14. A energia solar atinge uma superfície escura e é transformada em calor, que aquecerá uma quantidade de água (colectores solares). </li></ul>Há apenas uma transformação para fazer da energia solar um tipo de energia utilizável pelo Homem.<br />
  15. 15. Métodos Indirectos.<br />Precisará de mais de uma transformação para que surja energia utilizável pelo Homem. <br />Exemplo: <br /><ul><li> Sistemas que controlam automaticamente cortinas, de acordo com a disponibilidade de luz do Sol.</li></li></ul><li>COLECTORES SOLARES Térmicos <br />Os colectores solares térmicos são também conhecidos como painéis solares. <br /> São utilizados para aquecimento de água e do ambiente de uma casa.<br />A transformação de energia solar em energia interna realiza-se nos colectores solares. <br /> Energia Solar Energia Interna<br />
  16. 16. Os colectores solares são, geralmente, planos. Tem uma cobertura transparente – vidro. As características do vidro devem ter a alta capacidade de penetração de raios solares e a baixa capacidade de os reflectir do interior para o exterior do painel, aumentando assim a temperatura no seu interior. <br />Tem também uma placa de absorção – onde está soldada uma serpentina de tubos – e uma caixa isolada para evitar perdas de calor e é bastante resistente para proteger o colector dos agentes externos. <br />Há também uma placa reflectora constituída por metais como alumínio ou cobre. <br />
  17. 17.
  18. 18. Funcionamento de um colector solar<br />A radiação solar incide no vidro da cobertura e depois propaga-se até atingir a placa absorsora e esta aquece. A placa aquecida emite radiação menos energética, em que uma parte não consegue atravessar o vidro e fica retida na caixa do colector. A temperatura da placa absorsora irá aumentar, e esta, por sua vez, irá transferir energia sob a forma de calor para a serpentina de tubos com o fluido que se encontra por baixo, até que se atinja o equilíbrio térmico entre o metal e o fluido no interior dos tubos de cobre. Como o fluído é menos denso, irá subir até ao depósito que contém a água da casa. Ao passar no seu interior, o fluido irá transferir energia sob a forma de calor para a água no depósito. Esta, por sua vez, será utilizada na casa para as variadas tarefas. Após esta transferência, o fluido terá arrefecido, ficando mais denso e descendo de volta ao colector, onde reiniciará o seu ciclo. O fluido que circula na serpentina , pode facilmente atingir 60ºC.<br />
  19. 19. Vantagens<br />Utiliza energia renovável e aquece a água a custo zero.<br />Os painéis solares são a cada dia que passa mais potentes e ao mesmo tempo, o seu custo tem vindo a diminuir. Tal facto, tem vindo a tornar a energia solar uma solução economicamente viável. <br />A manutenção das centrais solares é muito simples e económica.<br />
  20. 20. Desvantagens<br />Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia.<br />Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia, Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de Inverno.<br />Os painéis solares têm um rendimento de apenas 25%, em comparação com outras fontes de energia, como o petróleo, o gás natural e o carvão.<br />
  21. 21. PAINeISFOTOVOLTAICOS<br />Os PaineisFotovoltaicos são constituídos por constituídos por células solares. <br />A função de uma célula solar consiste em converter directamente energia solar em energia eléctrica. A forma mais comum de as células solares o fazerem é através do efeito fotovoltaico, para absorver a energia do sol e fazem a corrente eléctrica fluir entre duas camadas com cargas opostas.<br />
  22. 22. Principais aplicações de paineisfotovoltaicos<br /><ul><li>Electrificação de imóveis rurais: luz, televisão, rádio, comunicação, bombas de água.
  23. 23. Iluminação exterior.
  24. 24. Sinalização. </li></li></ul><li>O efeito fotovoltaico ocorre nos semicondutores de silício, que constituem as células fotovoltaicas. <br />Cada semi-condutor de silício é constituído por duas partes: <br />Uma do tipo n (camada mais fina, com excesso de electrões)e outra do tipo p (camada mais espessa, deficiência de electrões).<br />A parte n denomina-se emissor. <br />A luz solar tem de penetrar no semicondutor atravessando a parte do tipo n. Esta parte tem contactos metálicos que esta revestida por material anti-reflector que maximiza a percentagem de energia solar absorvida.<br />
  25. 25.
  26. 26. O esquema da figura anterior representa uma célula fotovoltaica de silício.<br /><ul><li>Ao incidir a luz sobre a célula fotovoltaica, os fotões que a integram chocam-se com os electrões da estrutura do silício dando-lhes energia e transformando-os em condutores. Devido ao campo eléctrico formado na união p-n, os electrões são orientados e fluem da camada p para a camada n por meio de um condutor externo, conecta-se a camada positiva à negativa.
  27. 27. Gera-se assim um fluxo de electrões (corrente eléctrica) na conexão. Enquanto a luz continuar a incidir na célula, o fluxo de electrões manter-se-á.
  28. 28. A intensidade da corrente gerada variará proporcionalmente conforme a intensidade da luz incidente.
  29. 29. Cada módulo fotovoltaico é formado por uma quantidade de células conectadas em série. Ao unir-se a camada negativa de uma célula com a camada positiva da seguinte os electrões fluem através dos condutores de uma célula para a outra. Este fluxo repete-se até chegar à última célula do módulo, da qual fluem para o acumulador ou bateria. </li></li></ul><li><ul><li> Cada electrão que abandona o módulo é substituído por outro que regressa do acumulador ou bateria.
  30. 30. O cabo de interconexão entre módulo e bateria contem o fluxo, de modo que quando um electrão abandona a última célula do módulo e encaminha-se para a bateria, outro electrão entra na primeira célula a partir da bateria.
  31. 31. É por isso que se considera inesgotável um dispositivo fotovoltaico. Produz energia eléctrica em resposta à energia luminosa que entra no mesmo. </li></ul>Deve-se esclarecer que uma célula fotovoltaica não pode armazenar energia eléctrica. <br />
  32. 32. Vantagens <br />Não consome combustível. <br />Não produz poluição nem contaminação ambiental.<br />É silencioso. <br />É resistente a situações climatéricas extremas. <br />Exige pouca manutenção. <br />
  33. 33. desvantagens<br />Necessidade de tecnologia avançada para o fabrico dos módulos.<br />Baixo apoio fiscal. <br />Custo de investimento elevado. <br />Rendimento das células reduzido. <br />
  34. 34. Centrais fotovoltaicas<br />
  35. 35. A maior central fotovoltaica do mundo esta instalada em Portugal, no Alentejo. <br />Tem 350 000 painéis solares com 262 080 módulos fotovoltaicos, distribuidos por 114 hectares. Produz anualmente 88 GW h. <br />Esta construção reduzirá em 60 000 toneladas anuais a emissão de dióxido de carbono. <br />
  36. 36. Bibliografia<br />http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090608173121AA3hb2n<br />http://pt.wikipedia.org/wiki/Sol<br />http://symbolom.com.br/wp/wp-content/uploads/2010/01/sol.jpg<br />http://amandovoce.files.wordpress.com/2008/05/sol1.jpg<br />http://www.scribd.com/doc/4696/Curso-de-energia-solar-fotovoltaica<br />http://sites.google.com/site/engenhariaeficiente/1773627686_5315a23d33.jpg<br />http://pt.wikipedia.org/wiki/Coletor_solar<br />http://www.aguaquentesolar.com/publicacoes/9/domestico.pdf<br />http://images.google.pt/images?um=1&hl=pt-PT&tbs=isch:1&q=%22sol%22&sa=N&start=21&ndsp=21<br />http://images.google.pt/images?um=1&hl=pt-PT&tbs=isch%3A1&sa=1&q=energia+solar&aq=f&aqi=g4&aql=&oq=&gs_rfai=&start=0<br />
  37. 37. Disciplina: Física e Química A<br />Professor: Nuno Câmara Manoel<br />Trabalho realizado por: <br />Marcela Gomes, nº16, 10ºD<br />Rute Abreu, nº23, 10ºD<br />Cristina Silva, nº26, 10ºD<br />

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