O documento discute as formas fundamentais de energia, cinética e potencial, e como elas dependem de fatores como massa, velocidade e altitude. Também explica que a energia pode ser transferida entre sistemas, mas que parte dela sempre é dissipada em forma de calor ou outros processos, enquanto o princípio da conservação da energia estabelece que a quantidade total de energia permanece constante.

1. EnergiaEnergia
Formas fundamentais de energia

2. Formas fundamentais de energiaFormas fundamentais de energia
As diferentes designações atribuídas à energia
correspondem apenas a duas formas fundamentais de
energia:
 Energia cinética que está associada ao movimento.
Esta é a energia que associamos ao vento, à água em
movimento, à corrente eléctrica no circuito, ao som e à
agitação das partículas do ar junto de um aquecedor.
 Energia potencial que corresponde à energia
armazenada em condições de poder ser utilizada.
Esta é a energia acumulada numa bateria, nos alimentos e
nos combustíveis.

3. Energia cinéticaEnergia cinética
O automóvel em movimento, a criança que corre e a
pedra a rolar têm energia cinética.
Qualquer corpo em movimento possui energia
cinética!

4. Energia potencialEnergia potencial
O alpinista possui energia armazenada pelo facto de
estar a ser atraído pela Terra. Essa energia que não
se está a manifestar mas que pode vir a manifestar-se
se cair, designa-se por energia potencial gravítica.

5. Energia potencialEnergia potencial
O boneco dentro da caixa tem energia armazenada.
Esta energia manifesta-se quando o boneco salta e
designa-se por energia potencial elástica.

6. Energia potencialEnergia potencial
A mistura explosiva possui energia, mesmo antes de
explodir. Esta energia está relacionada com as forças
de ligação entre as partículas que constituem as
substâncias e designa-se por energia potencial química.

7. A energia cinética depende de quê?A energia cinética depende de quê?
Se duas pedras, com a mesma massa, forem
atiradas contra uma parede com velocidades
diferentes, qual provocará mais danos?
A pedra que provoca maior estrago é a que possui maior
velocidade porque tem uma energia cinética maior.

8. A energia cinética depende de quê?A energia cinética depende de quê?
Se duas pedras, de massas diferentes, forem
atiradas contra uma parede com a mesma
velocidade, qual provocará maior estrago?
A pedra que provoca maior estrago é a que possui
maior massa porque tem uma energia cinética maior.

9. A energia potencial gravítica dependeA energia potencial gravítica depende
de quê?de quê?
Se deixarmos cair uma pedra, em qual dos três
níveis vai causar maior estrago?
A pedra produz mais estragos quando cai do nível 3
porque como cai de uma altura maior tem uma energia
potencial gravítica maior.

10. A energia potencial gravítica dependeA energia potencial gravítica depende
de quê?de quê?
Se deixarmos cair duas pedras de massas
diferentes mas da mesma altura, qual vai causar
maior estrago?
A pedra de maior massa produz mais estragos porque
tem uma energia potencial gravítica maior.

11. Energia cinética e energia potencialEnergia cinética e energia potencial
 A energia cinética depende da massa e da velocidade.
Maior massa
Maior velocidade
Maior energia cinética
 A energia potencial gravítica depende da massa e da altura.
Maior massa
Maior altura
Maior energia potencial gravítica
 A energia potencial elástica depende da deformação.
Maior deformação Maior energia potencial elástica

12. EnergiaEnergia
Transferência de energiaTransferência de energia

13. Sistemas físicosSistemas físicos
Um sistema físico é uma porção do universo que
escolhemos para analisar e estudar.
O que é um sistema físico?
Sistema
Fronteira
Exterior
Sistema

14. Fonte, receptor e transferência deFonte, receptor e transferência de
energiaenergia
O sistema em estudo é a água a ser
aquecida:
- Fonte de energia – álcool em combustão
- Receptor de energia - água
As fontes de energia fornecem energia
aos receptores de energia.

15. Fonte, receptor e transferência deFonte, receptor e transferência de
energiaenergia
Sempre que a energia passa de um sistema para outro
diz-se que ocorre uma transferência de energia:
Fonte Receptor
Aqui a energia passou do álcool em combustão para
a água.

16. - Fonte de energia –
- Receptor de energia –
pilha
lâmpada
Fonte, receptor e transferência deFonte, receptor e transferência de
energiaenergia

17. Unidade SI de energiaUnidade SI de energia
A energia que é cedida ou recebida em cada unidade
de tempo chama-se potência:
Energia
Potência
Tempo
=
Potência Energia
E
P
t
= E P t= ×

18. Unidade SI de energiaUnidade SI de energia
A unidade SI de energia chama-se
Joule, símbolo J, em homenagem ao
físico inglês James Prescott Joule.
A unidade SI de potência chama-se
Watt, símbolo W, em homenagem
ao inventor James Watt.

19. Unidade SI de energiaUnidade SI de energia
No sistema internacional de unidades:
E P t= ×
J W s
1 1 1J W s= ×

20. Outras unidades de energiaOutras unidades de energia
Quando queremos falar de energia eléctrica utilizamos
a unidade quilowatt-hora, kWh.
E P t= ×
kWh kW h
A quantos joules corresponde 1 quilowatt-hora?
1 kWh = 1 kW x 1 h
1 kWh = 1000 W x 3600 s
1 kWh = 3 600 000 J

21. Outras unidades de energiaOutras unidades de energia
Quando queremos falar em valores energéticos de
alimentos utilizamos a caloria.
A caloria relaciona-se com o Joule da seguinte forma:
1 cal = 4,18 J
1 kcal = 4 180 J
1 kcal = 4,18 kJ
Sobremesa Quantidade Caloria
Gelado 2 bolas 199 cal
Gelatina dose individual 97 cal
Leite Creme dose individual 140 cal
Mousse Chocolate dose individual 193 cal
Pudim Flan dose individual 142 cal
Salada de Frutas dose individual 98 cal
Tarte de Maçã fatia média 112 cal

22. 1. Um secador de cabelo de potência
1200W funciona durante 20 s.
Calcula a energia recebida pelo
secador.
Exercício:
2. Se a energia recebida pelo secador for de 30 kJ,
durante quanto tempo esteve a funcionar o secador?

23. Exemplo 1:
Energia armazenada
no motor
Energia dissipada no
aquecimento das
peças do motor, etc.
Energia utilizada para
o movimento
Será que alguma energia se perde ao serSerá que alguma energia se perde ao ser
transferida de um sistema para outro?transferida de um sistema para outro?

24. Energia utilizada
para aquecer o
ambiente
Energia dissipada
sob a forma de luz
Energia dissipada
pela chaminé
Energia
armazenada
na lenha
Será que alguma energia se perde ao serSerá que alguma energia se perde ao ser
transferida de um sistema para outro?transferida de um sistema para outro?
Exemplo 2:

25. Num diagrama de energia devemos representar a:
 Energia útil que é a energia que durante a transferência
é realmente utilizada.
 Energia dissipada que é a energia que durante a
transferência é “perdida”.
Energia
fornecida
Energia dissipada
Energia útil
Sistema
Será que alguma energia se perde ao serSerá que alguma energia se perde ao ser
transferida de um sistema para outro?transferida de um sistema para outro?

26. Princípio da Conservação da EnergiaPrincípio da Conservação da Energia
Podemos concluir que numa transferência de energia:
fornecida útil dissipadaE E E= +
Esta expressão traduz o Princípio da Conservação de
Energia:
“a quantidade de energia que temos no final de um
processo é sempre igual à quantidade de energia que
temos no início desse mesmo processo”.
Ou seja, a energia não se cria nem se destrói; apenas
se transfere. A energia total do Universo é sempre
constante.

27. ExercícioExercício
Completa o diagrama de energia para uma lâmpada de incandescência
em funcionamento:
Se fornecermos ao sistema 50 J de energia e se a lâmpada tiver uma
perda de 15 J, qual será o valor da energia útil?
Energia dissipada sob
a forma de calor
Energia
radiante
Energia
eléctrica

28. ConclusõesConclusões
 A energia, que é só uma, pode ser qualificada de acordo com os
efeitos que produz, com os fenómenos a que está associada ou de
acordo com a fonte de onde provém.
 Na Natureza há apenas duas formas de energia:
 Energia cinética – que está associada ao movimento
 Energia potencial – que esta armazenada em condições de poder
vir a ser utilizada.
 A energia pode transferir-se de fontes para receptores.
 Um sistema físico é uma porção do universo que escolhemos para
analisar ou estudar.

29. ConclusõesConclusões
 Qualquer fonte ou receptor de energia pode ser considerado um
sistema físico.
 Chama-se potência à energia transferida por unidade de tempo.
 Energia e potência são grandezas físicas que se relacionam
através de:
 A unidade SI de energia é o Joule, J, e a de potência é o
Watt, W.
 O quilowatt-hora, kWh, e a caloria, cal, são unidades práticas
de energia.
E P t= ×
Energia Potência Tempo

30. ConclusõesConclusões
 Quando ocorre uma transferência de energia, nem toda a
energia recebida é aproveitada para o que pretendemos: alguma
energia degrada-se.
 Princípio da conservação de energia: sempre que ocorre uma
transferência de energia, a quantidade de energia total do
Universo não se altera: é a mesma antes e depois da
transferência.
fornecida útil dissipadaE E E= +
Fonte:
educa.fc.up.pt/.../Energia%20-%20Transferencia%20de%20energia.ppt
12/05/2013