A física em nosso mundo

1. 28/02/2024 1
A Física
em nosso mundo
Paulo Toledo Soares
Nicolau Gilberto Ferraro

2. 28/02/2024 2
Pergunta desafiadora
 Como a Física pode
contribuir para nos ajudar a
compreender, refletir e atuar
como cidadãos para a
sustentabilidade do mundo
em que vivemos?

3. 28/02/2024 3
Alguns problemas do
nosso mundo
 O efeito estufa: benefícios e
prejuízos
 O aquecimento global
 Ações humanas
 As alterações climáticas
 A camada de ozônio
 A poluição ambiental

4. 28/02/2024 4
O efeito estufa
 Fenômeno natural importante para a
preservação da vida na Terra.
A Terra recebe durante o dia a energia radiante do
Sol e durante a noite irradia energia para o espaço.
A presença de gás carbônico (CO2), óxido nitroso
(N2O), metano (CH4) e de outros gases na
atmosfera impede que a Terra perca, durante a
noite, uma quantidade de calor exagerada para o
espaço, absorvendo e reemitindo boa parte desta
radiação para a Terra. É o efeito estufa. Se ele não
ocorresse a temperatura média de nosso planeta
seria de -180C.

5. 28/02/2024 5
Esquema do efeito estufa

6. 28/02/2024 6
O aquecimento global
 Ações humanas
Por ação do ser humano, devido
principalmente às indústrias a e aos
veículos automotores, o efeito estufa
está se intensificando, ocasionando o
aquecimento global.

7. 28/02/2024 7
Ações mais urgentes
Estabelecimento de metas para
diminuir as emissões de gases
estufas na atmosfera. Esta idéia
norteou a elaboração do protocolo
de Kyoto e do Painel
Intergovernamental sobre
Mudança Climática (IPCC).

8. 28/02/2024 8
Conseqüências do
aquecimento global
 Alterações climáticas
1. Menor número de dias frios e noites
mais quentes
2. Ondas de calor letais
3. Chuvas pesadas
4. Enchentes e secas devastadoras
5. Aumento na força de tempestades e
furacões
6. Derretimento de geleiras
7. Aumento do nível dos oceanos

9. 28/02/2024 9
Enchente após forte chuva e leito seco de um rio

10. 28/02/2024 10
Derretimento do gelo polar

11. 28/02/2024 11
A Camada de Ozônio
 O que é a camada de ozônio
( O3)?
Entre 20km a 30km, acima da superfície terrestre,
numa região que faz parte da estratosfera, existe
em volta da Terra uma alta concentração de
ozônio, constituindo a chamada camada de
ozônio.
 Qual é sua função?
O ozônio filtra os raios ultravioleta, provenientes
do Sol, deixando passar apenas pequena
quantidade, o que é benéfico para a vida na Terra
como, por exemplo, na fixação da vitamina D.

12. 28/02/2024 12
A Camada de Ozônio
(continuação )
 Destruição da camada de
ozônio
Cientistas detectaram a existência de
um buraco na camada de ozônio no
hemisfério sul, sobre a Antartida.
Verificaram também que em outras
regiões a camada de ozônio estava
ficando menos espessa. Várias
substâncias fabricadas pelo homem
contribuem para a destruição da
camada de ozônio. A mais destrutiva é
o cloro-flúor-carbono (CFC).

13. 28/02/2024 13
A Camada de Ozônio
(continuação)
 Os CFCs
São compostos, conhecidos por
freons, formados pelos elementos
cloro, flúor e carbono. Um dos mais
utilizados é o freon-12: CF2Cl2 .
Os CFCs são empregados nos
aerossóis (como propelentes), em
geladeiras, freezers e aparelhos de
ar-condicionado (como elementos de
refrigeração) e na produção de
espuma e isopor.

14. 28/02/2024 14
A Camada se Ozônio
(continuação)
 Como age o CFC?
Ao atingir a camada de ozônio, sob ação
da radiação ultravioleta, cada partícula de
CFC, libera um átomo livre de cloro.
Considerando o CF2Cl2, tem-se as
reações:
CF2Cl2 CF2Cl + Cl
O3 + Cl O2 + ClO
ClO + O3 2O2 + Cl
As duas últimas reações se repetem e
portanto um átomo de cloro livre destrói
inúmeras moléculas de O3.

15. 28/02/2024 15
A Camada de Ozônio
(continuação)
 Conseqüências
Com a destruição da camada de
ozônio os raios ultravioleta atingem
mais intensamente a Terra. Esta
radiação provoca câncer de pele,
afeta o sistema imunológico,
diminuindo a resistência do ser
humano a doenças, sendo também
nociva aos animais e ao meio
ambiente.

16. 28/02/2024 16
A camada de Ozônio
(continuação)
 A substituição do CFC
Muitos países, inclusive o Brasil, já iniciaram a substituição do
CFC por outras substâncias que não agridem a camada de
ozônio e nem ocasionam o efeito estufa. A preocupação é com
aparelhos antigos que usam CFC. No caso dos aerossóis,
utiliza-se atualmente o propano e o butano
 O protocolo de Montreal
É um acordo internacional, assinado em 16 de setembro de
1987, em que os países signatários se comprometem
substituir as substâncias que destroem a camada de ozônio
existente na estratosfera. Com isto, espera-se uma gradual
diminuição do buraco de ozônio. Atualmente conta com a
adesão de 180 nações. A ONU declarou o dia 16 de setembro
como o Dia Internacional de Preservação da Camada de
Ozônio.

17. 28/02/2024 17
A Camada de Ozônio
(continuação)
 Fatores naturais
Existem também fatores naturais que contribuem
para a diminuição da espessura da camada de
ozônio da atmosfera. É o caso das erupções
vulcânicas que produzem óxidos de nitrogênio e
da diminuição da intensidade do campo
magnético terrestre. Devido a este fator partículas
mais pesadas, provenientes do vento solar,
atingem a camada de ozônio provocando sua
destruição.

18. 28/02/2024 18
Poluição ambiental
(Fonte: Física, Ciência e Tecnologia)
 Poluição do ar
 Poluição da água
 Poluição do solo
 Poluição sonora
 Poluição visual
 Poluição radioativa

19. 28/02/2024 19
Poluição do ar
 Poluentes primários
Óxidos de enxofre (SO2 e SO3), óxidos de
nitrogênio (NO e NO2), material
particulado, dióxido de carbono (CO2),
monóxido de carbono (CO) e
hidrocarbonetos (CxHy): são substâncias
lançadas no ar pelas chaminés das
fábricas e pelos veículos automotores.
 Poluentes secundários
Resultam da reação entre si de alguns
poluentes primários ou de alguns
poluentes primários com componentes
do ar.

20. 28/02/2024 20
Poluição do ar (cont.)
 Esquema das fontes
poluidoras do ar

21. 28/02/2024 21
Poluição do ar (cont.)
 Conseqüências da poluição do ar
Alergias, doenças respiratórias, lesões em
órgãos internos, crises cardíacas,
destruição da vegetação.
 Chuvas ácidas
O vapor de água da atmosfera reage com
dióxido de enxofre, formando o ácido
sulfúrico (H2SO4) e com óxidos de
nitrogênio, formando ácido nítrico (HNO3).
As gotas de chuva absorvem estes ácidos
e passam a apresentar alto índice de
acidez. É a chamada chuva ácida

22. 28/02/2024 22
Poluição do ar (cont.)
 Conseqüências das chuvas ácidas
Destruição da cobertura vegetal, corrosão
de metais e materiais com que são feitos
monumentos e obras de arte, expostas ao
ar livre.
 Medidas antipoluição
Instalação de filtros nas fábricas e nos
veículos automotivos (catalisadores).

23. 28/02/2024 23
Poluição do ar (cont.)
Floresta afetada pela
chuva ácida

24. 28/02/2024 24
Poluição do ar (cont.)
Fachada corroída pela
chuva ácida

25. 28/02/2024 25
Poluição do ar (cont.)
Fábrica não dotada de filtros

26. 28/02/2024 26
Poluição da água
 Os poluentes
Águas já usadas nas residências, contendo restos
de comidas, sabões, detergentes, fezes humanas
e urina, são despejadas nas águas de rios e
lagos, diretamente ou pelas redes de esgoto. Em
pequenas quantidades sofrem biodegradação
pelos microorganismos decompositores. Em
grandes quantidades e sem tratamento a
população de microorganismos cresce e, ao
respirarem, consomem oxigênio dissolvido na
água. Como conseqüência os peixes podem
morrer por asfixia.

27. 28/02/2024 27
Poluição da água(cont.)
 Outros poluentes
Os adubos químicos que contêm
nitrogênio e fósforo, levados pela chuva,
atingem rios e lagos e junto com as
águas usadas nas residências, nutrem
as algas. Estas se proliferam e impedem
a passagem da luz para a água. As
plantas que vivem no fundo não podem
realizar a fotossíntese e portanto não
produzem oxigênio. Assim as plantas e
os peixes, para os quais elas servem de
alimentos, morrem.

28. 28/02/2024 28
Poluição da água (cont.)
 Outros poluentes
Cádmio, chumbo e mercúrio são
despejados pelas indústrias nas águas
dos rios. São solúveis na água e
facilmente absorvidos pelos seres
humanos. Provocam lesões no sistema
nervoso, no fígado e nos rins.
Vazamento de óleo de navios
petroleiros: prejudicam a fauna e a
flora.

29. 28/02/2024 29
Poluição da água (cont.)
 Medidas antipoluição
1. Tratamento e ampliação da redes de esgoto.
2. Tratamento das substâncias tóxicas
produzidas pelas indústrias, tornando-as
inofensivas.
3. Construção de emissários submarinos nas
cidades litorâneas.
4. Campanhas educativas que esclareçam à
população de que nossos rios, lagos,
córregos, riachos,mananciais, mares etc, são
fontes de vida

30. 28/02/2024 30
Poluição do solo
 Causas da poluição
Deposição direta do lixo e outros dejetos
humanos e animais, sem qualquer tipo de
cuidado.
Resíduos industriais levados pelo ar e pela
água e que podem ser absorvidos pelo solo.
Utilização indiscriminada de inseticidas e
adubos químicos altamente tóxicos.
 Medidas antipoluição
1. Campanhas educativas permanentes
2. Destinação correta do lixo e dos esgotos, com o
devido tratamento.
3. Pesquisas visando evitar ou diminuir
drasticamente o uso de inseticidas na lavoura

31. 28/02/2024 31
Poluição sonora
 O som também polui
Nossa civilização caracteriza-se pelo
barulho. Vivemos num mundo em que o
normal é o ruído, o barulho constante.
O silêncio é uma rara exceção.
 Fontes de poluição sonora
Nos grandes centros urbanos uma das
maiores fontes de poluição são os ruídos
emitidos pelos veículos automotores.

32. 28/02/2024 32
Poluição sonora (cont.)
 Níveis Sonoros (NS)
NS > 85dB, contínuos: causa lesões
irreversíveis ao ouvido humano.
NS > 110dB, em curta exposição: causa
perda temporária de audição.
NS > 110dB, em exposição prolongada:
podem causar lesões aos nervos auditivos
e conseqüente surdez definitiva.
NS > 140dB, em curta exposição: pode
provocar ruptura do tímpano.
A poluição sonora interfere na
comunicação entre pessoas, provoca
fadiga e reduz a eficiência no trabalho.

33. 28/02/2024 33
Poluição sonora (cont.)
 Medidas antipoluição
1. Campanhas de conscientização do
público.
2. Leis severas
3. Inspeção veicular
4. Fiscalização eficiente

34. 28/02/2024 34
Poluição visual
 A poluição visual decorre do excesso de faixas,
placas, outdoors e pichações, tornando
deprimente a paisagem urbana. Segundo
estudos, a poluição visual causa problemas
psicológicos e de estresses em muitos
habitantes dos grandes centros.

35. 28/02/2024 35
Poluição radioativa
A poluição radioativa ocorre quando há
aumento no nível de radiação de
elementos radioativos naturais ou artificiais
A radioatividade apresenta inúmeras
aplicações na medicina, na indústria e na
produção de energia elétrica através da
energia nuclear.
Precauções devem ser tomadas visando a
proteção de pessoas que, de alguma
forma, ficam expostas a materiais
radioativos, pois muitos problemas podem
advir de descuidos, de manuseios errados
e de desinformação.

36. 28/02/2024 36
As fontes de energia
 Fontes convencionais de energia: as
usinas hidrelétricas, termelétricas, os
combustíveis fósseis
 Fontes alternativas de energia: energia
solar, energia eólica, os biocombustíveis,
energia das marés, energia
geotérmica,....
 As usinas nucleares

37. 28/02/2024 37
Fontes convencionais de
energia
 Usinas hidrelétricas

38. 28/02/2024 38
A usina hidrelétrica e a
preservação do meio
ambiente
 A represa
A formação do grande reservatório, a
represa, altera o ecossistema da região:
aumento da umidade relativa do ar,
chuvas mais freqüentes e mais intensas,
modificação da temperatura média do
local
 Cuidados com a flora
O desaparecimento da vegetação nativa
impõe um reflorestamento criterioso

39. 28/02/2024 39
A preservação do meio
ambiente ( cont. )
 Cuidado com a fauna
Coleta criteriosa dos animais que vivem na
região
 Desmatamento da região
Evitar que madeiras de boa qualidade sejam
cobertas pela água
 A população humana
Assentamento das pessoas que vivem na
região, alterando minimamente a condição
original de vida e até mesmo melhorando-a.

40. 28/02/2024 40
Usinas Termelétricas
A queima do combustível ( por exemplo
carvão) intensifica o efeito estufa, pois
gera grandes quantidades de CO2.

41. 28/02/2024 41
Os combustíveis fósseis
 São formados por compostos de carbono:
petróleo, carvão e gás natural.
 Resultam da decomposição de plantas e
animais, num processo que dura milhões de
anos.
 Não são renováveis (em relação ao tempo de
vida do homem).
 A queima destes combustíveis gera gases como
o CO2 que despejados na atmosfera prejudicam
a qualidade do ar e produzem o efeito estufa.
 O gás natural é uma fonte de energia mais
limpa do que o petróleo e o carvão, emitindo
menor quantidade de poluente.

42. 28/02/2024 42
Fontes renováveis de
energia
 Energia eólica

43. 28/02/2024 43
Energia eólica (cont.)
Pontos positivos
 Promissora fonte de geração de energia
elétrica.
 Redução significativa do custo do equipamento,
nas duas últimas décadas
 Não contribui para o efeito estufa.
 Não há consumo de combustível.
Pontos negativos
 Alto investimento para a transmissão da energia
elétrica gerada.
 Condições adequadas de vento.
 Impacto ambiental: sonoro ( ruído dos rotores )
e visuais.
 Interferências nos sistemas de comunicação
( rádio e TV)

44. 28/02/2024 44
Fontes renováveis de
energia (cont.)
 Energia solar
Coletores solares: utilizados para aquecimento
da água.
 Células fotovoltaicas: convertem diretamente
energia solar em energia elétrica.

45. 28/02/2024 45
Energia solar (cont.)
Pontos positivos
 Instalação relativamente simples e com
pequena manutenção.
 Não há resíduos e nem impactos
ambientais.
 Não há consumo de combustível.
 Não há gastos suplementares, após a
instalação.
Pontos negativos
 Custo inicial elevado.
 Baixo rendimento na obtenção de energia
elétrica.
 Necessidade de insolação adequada.

46. 28/02/2024 46
Fontes renováveis de
energia ( cont.)
 Biomassa: material de origem orgânica
(animal ou vegetal ) que pode ser usado
para gerar energia.
Biocombustível mais conhecido: álcool
extraído da cana de açúcar.
O biodiesel é um combustível
biodegradável, produzido por diversas
espécies de vegetais como mamona,
girassol, soja, amendoim e dendê.
 Energia geotérmica
Existem regiões onde a água aflora a superfície da
Terra em temperaturas elevadas na forma de jatos
(os gêiseres) ou na forma de lagos. A energia
responsável pelo aquecimento da água tem origem
vulcânica e é denominada energia geotérmica,
sendo utilizada para aquecimento domiciliar e para
obter energia elétrica.

47. 28/02/2024 47
Fontes renováveis de
energia (cont.)
 Energia das marés

48. 28/02/2024 48
Energia Nuclear
 A produção de calor para
movimentar as turbinas é
proveniente da fissão nuclear

49. 28/02/2024 49
Energia Nuclear (cont.)
Pontos positivos
 Abundância de matéria prima.
 Ausência de poluição atmosférica.
Pontos negativos
 Custo elevado de instalação.
 Aquisição de tecnologia adequada.
 Lixo radioativo
 Possibilidade de acidentes

50. 28/02/2024 50
Conclusão
A Física, permite-nos compreender os fenômenos
naturais e os provocados pelo homem e suas
conseqüências. Assim, podemos atuar no sentido
de melhorar as condições de vida, tanto atualmente
como no futuro, garantindo a sustentabilidade do
mundo em que vivemos.
Existem iniciativas a serem tomadas para enfrentar
todos as situações adversas e dessas iniciativas
todos devemos participar, pois só o esforço
conjunto poderá levar a resultados positivos.
Usando a metáfora do incêndio florestal, cada um
de nós deve dar sua contribuição, como o
passarinho levando água no bico para apagar o
fogo da floresta.

51. 28/02/2024 51
 Textos:
Prof. Nicolau Ferraro
 Fotos:
Banco de Imagens – CID