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Ciências da Natureza e suas Tecnologias ‐ Ciências

Efeitos da energia elétrica no dia a dia, destacando conceitos, grandezas, e aplicações tecnológicas

CIÊNCIAS , 9º ANOEfeitos da energia elétrica no dia a dia, destacandoconceitos, grandezas, e aplicações tecnológicas

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DE ONDE VEM A ENERGIA ELÉTRICA?

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ENERGIAEnergia são processos que surgem de várias formas na natureza, essesprocessos estão em sucessivas transformações, uma forma de energia seconvertendo em outra.Podemos simplificar o conceito de energia, como sendo a capacidade que umcorpo tem de realizar trabalho.

A energia está envolvida emtodas as ações que ocorrem noUniverso.


FONTES PRIMÁRIAS DE

ENERGIA

Fontes Renováveis

Solar e eólica. Marés e Queda d´água.

Fontes Não Renováveis

Combustíveis Fósseis


GERAÇÃO E CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

com o avanço tecnológico, o consumo de energia elétrica no mundocresceu de maneira significativa, mudando os hábitos de vida dapopulação;toda geração de energia elétrica, seja a partir de fontes não renováveisou renováveis, causam impactos ambientais com maior ou menorintensidade; diante dessa realidade, a sociedade contemporânea está entre o dilemageração de energia X consumo. A questão energética de um país está intrinsecamente ligada às políticassocioeconômicas e ambientais empreendidas pela gestão pública.


ENERGIA ELÉTRICAEnergia Elétrica ou Eletricidade ‐ é a propriedadede um sistema elétrico que permite a realizaçãode trabalho através das cargas elétricas emmovimento (corrente elétrica).


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CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

O kWh é a energia elétrica consumida durante uma hora defuncionamento por um aparelho cuja potência média é 1 kW.

E = Energia elétrica consumida pelo aparelho

P = Potência elétrica do aparelho.

Δt = Intervalo de tempo de fun‐cionamento do aparelho.

E = P x Δt


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UNIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA EQUIVALÊNCIAS Joule (J) unidade de energia do Sistema Internacional (SI)

Kilowatthora 1 kWh 3,6 MJ 860 kcal British Thermal Unit 1 BTu 1.053 J 252 cal Eletrovolts 1 eV 1,6 x 10‐19 J 4,4x 1024 kWhTonelada Equivalente de Petróleo 1 TEP 1010 J 2800 kWh

UNIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA

Imagem: Petrus Chaves

CIÊNCIAS , 9º ANOEfeitos da energia elétrica no dia a dia, destacandoconceitos, grandezas, e aplicações tecnológicas.

UTILIZAÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA


Imagem: ChiefRanger / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic

Imagem: ALT1040 / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic

Imagem: RTV Purmerend / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

PRINCIPAIS MATRIZES ENERGÉTICAS PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

em nível mundial, a geração de energia elétrica apresenta uma matrizenergética baseada principalmente na energia mecânica (hidrelétrica) eenergia atômica;

em grandes centros consumidores de energia elétrica do mundo comoFrança, Inglaterra e Japão entre outros, a matriz energética é provenientede usinas Termonucleares;

a utilização da energia nuclear vem crescendo a cada dia entre os paísesdesenvolvidos ou países centrais. É uma das alternativas menos poluentes,permitindo a geração de uma grande quantidade de energia e instalaçõesde usinas perto dos centros comerciais, minimizando o custo dedistribuição de energia;

as hidrelétricas por sua vez têm parcela significativa em países como Brasile China, motores econômicos mundiais.

CIÊNCIAS , 9º ANOEfeitos da energia elétrica no dia a dia, destacandoconceitos, grandezas, e aplicações tecnológicas.

A eletricidade pode ser gerada a partir de algumas fontes primárias deenergia, dentre elas podemos destacar:

GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

Energia Mecânica – Água Energia Térmica – Sol Energia Eólica – Vento Energia Nuclear – Átomo Célula a Combustível


Imagem: Wagner Christian / Creative Commons - Atribuição - Partilha nos Mesmos Termos 2.5 Genérica

Imagem: Fernando Tomás de Zaragoza / Creative Commons -Atribuição 2.0 Genérica

Imagem: Stefan Kühn / GNU Free Documentation License

ENERGIA MECÂNICAA energia mecânica total de um sistema é uma grandeza que se conservasempre que sobre o sistema não atuar forças dissipativas. Isto é, forçascapazes de converter energia mecânica em calor ou qualquer outra forma deenergia. São exemplos de forças dissipativas: o atrito, a resistência do ar, aviscosidade.

EM = EC + EP

Energia Mecânica (EM) ‐ É a soma das Energias Cinética (EC) com a EnergiaPotencial (Ep), gravitacional ou elástica.


Imagem: Robert.ploucha / GNU Free Documentation License

EP = mgh

Energia Cinética – está associadaao movimento dos corpos.

Energia Potencial Gravitacional –está associada à altura de um corpo em relação ao solo

ENERGIA MECÂNICA


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ENERGIA ATÔMICAA Usina Termonuclear é uma eficiente geradora de energia, através da reação doscombustíveis geralmente (urânio, tório e actínio) produz calor que ferve a água deuma caldeira transformando‐a em vapor. O vapor movimenta uma turbina que acionaum gerador produzindo Energia Elétrica (eletricidade).

São conhecidas duas formas de liberação de energia por núcleos atômicos: fissão e fusão. Hoje as termonucleares funcionam gerando energia pelo processo de fissão nuclear.


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DESENVOLVIMENTO E CONSUMO DE ENERGIAA evolução humana está ligada à utilização cada vez maior de energia.A energia usada pelo homem tecnológico ultrapassa em mais de cemvezes a energia utilizada pelo homem primitivo.


VOCÊ VIVERIA SEM ENERGIA ELÉTRICA?

O blackout (apagão) é o corteou colapso temporário deenergia elétrica, que provoca omaior prejuízo econômico seocorrer com frequência emgrandes centros econômicos domundo.


Imagem: Peter Louiz / Domínio Público

POR QUE ECONOMIZAR ENERGIA?Está em vigor uma portaria doMinistério de Minas e Energia(MME) que pretende tirar, até2017, todas essas lâmpadasincandescentes do mercado.


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A Eficiência Energética deve ser considerada na hora de comprar um eletrodoméstico?

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Selos Procel

O Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, o Inmetro, possui uma etiquetachamada de Selo Procel, que identifica os aparelhos eletrodomésticos mais econômicos, deacordo com a eficiência energética, medida pelo CEE – Coeficiente de Eficiência Energética. Aclassificação é divida em A, B, C, D e E. Quanto maior o CEE, mais eficiente será o aparelho.


http://blogdoefacil.com.br/wp-content/uploads/2010/11/selo-procel.jpg

http://www.inmetro.gov.br/consumidor/img/etiqueLampada.gif

ECONOMIZAR É PRESERVARUma lâmpada de LED é capaz, porexemplo, de economizar até 90% deenergia sem que isso influa na suaeficiência luminosa.

Cientistas norte americanos do Instituto deTecnologia de Massachusetts (MIT) criaramuma nova lâmpada que parece fazer oimpossível: gerar mais energia do queconsome.


Imagem: Geoffrey.landis / Creative Commons Attribution 3.0 Unported

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O ano de 2012 promete ser voltado para a conscientização ambiental eutilização de energia sustentável, pois a ONU – Organização das NaçõesUnidas já estabeleceu que será o Ano Internacional da Energia Sustentávelpara Todos.

Fonte: http://www.smartkids.com.br/especiais/energia‐sustentavel.html


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TOMADA COM CRONÔMETROEvitar a Perda de Energia e,claro, economizar na contamensal de energia elétrica.

SOUND CHARGEA camiseta possui uma bateria,que armazena a energia sonora etransforma em Eletricidade paraser usada na recarga de celulares eoutros dispositivos móveis.

FERRO DE PASSAR ROUPA SUSTENTÁVEL.Converte a energia Cinética do conjunto em energiaElétrica e, posteriormente, transforma em Calor.

ENERGIA ELÉTRICA E SUAS TECNOLOGIAS

CÉLULAS DE COMBUSTÍVELdispositivos capazes de realizar aconversão contínua de energia Química em energia Elétrica.


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Interruptor de luz que poupa energiaTem como objetivo sensibilizar as crianças em relação à energia queelas consomem. A energia mostra sua personalidade através de“rostos” que aparecem no interruptor de luz. O caráter vai setornando progressivamente bravo quanto mais tempo as luzespermanecem acesas. Esse display de emoção irá incentivar ascrianças a desligarem as luzes quando não houver necessidade, porexemplo, durante o dia, ou quando não estiverem presentes nocômodo.

Em Roterdam, foi criada a primeira boate sustentável do mundoe seu nome ficou bem apropriado: Club Watt. Ali a energia dospés dos clientes se chocando contra a pista é usada parailuminar o chão com várias cores diferentes. Um telão mostraquanta energia os ânimos da moçada naquele dia estãorendendo.

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ATIVIDADE PRÁTICA


Atividade 1 . Quantificando o consumo de energia elétrica

Levar os alunos até o medidor de energia elétrica da escola, ou outro maispróximo e oriente para que o observem, leve também uma conta de energiaelétrica e uma calculadora.Questões a serem discutidas em frente ao medidor:1º O que ele registra?2º Qual a unidade prática e no SI usada para medir o consumo de energiaelétrica?3º Analisando a conta de energia observe quantos kWh foram gastos noúltimo mês.4º Compare com o consumo de energia de outros meses, que vêm descritosnessa mesma conta.5º Faça a divisão do valor pago na conta pelo número de kWh consumido etenha o valor médio do custo do kWh.Observação: Realizar a mesma atividade tomando como base o contador desuas casas. Modificada

Fonte:http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=22395


Atividade 2 . Comparando o consumo dos eletrodomésticos

1º Passo: Dividir a turma em equipes para que façam umapesquisa de campo sobre as marcas de eletrodomésticos quetrabalham com tecnologias que buscam uma maior eficiênciaenergética.

2º Passo: Depois cada grupo deve montar uma tabela ou quadrodemonstrativo, elencando as marcas que apresentam osmenores e maiores consumos.

3º Passo: Disponibilizar um momento pedagógico para asocialização dos resultados obtidos pelas equipes.


Atividade 3. Promover uma campanha educativa consumo de energiaelétrica

1º Passo: Organizar e dividir. Depois, entregar aos grupos temas sobreo consumo de energia elétrica referente aos principaiseletrodomésticos mais utilizados no dia a dia.

2º Passo: Cada grupo de estudantes deve elaborar material(cartilha, cordel, entre outros) com sugestões para reduzir o consumo.

3º Passo: Juntamente com a coordenação pedagógica, promover umevento na escola para distribuição desses materiais de autoria dosestudantes, bem como realizar mesas redondas e debates comespecialistas a fim de sensibilizar as pessoas sobre a necessidade deum consumo consciente e sustentável de energia elétrica.


Atividade 4. Promover uma competição entre as turmas referente adiminuição no consumo de energia elétrica

1º Passo: Orientar os estudantes de cada turma para que façam oacompanhamento do consumo de energia elétrica da suas casas.

2º Passo: Cada estudante deve interferir diretamente nos hábitos de sua casapara diminuir o consumo de energia elétrica num período de pelo menos dedois meses correntes.

3º Passo: Após o período determinado, os estudantes de cada turma deverãocomputar a média do consumo de energia elétrica mediante comprovação(conta de energia elétrica), será vitoriosa a turma que apresentar o menorconsumo.

3º Passo: Cabe ao educador, escolher a premiação para a turma vencedora.

Tabela de Imagensn° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso

2 Filosofias filosoficas / Creative Commons Attribution 3.0 Unported

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6 KMJ / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gluehlampe_01_KMJ.jpg

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7 KoS / Domínio Público http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Compteur_electrique.jpg

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9a ChiefRanger / Creative Commons Attribution‐Share Alike 2.0 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Steampunk‐Computer.jpg

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9b RTV Purmerend / Creative Commons Attribution‐Share Alike 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:TV_Purmerend.jpg

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9c ALT1040 / Creative Commons Attribution‐Share Alike 2.0 Generic

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Assorted_smartphones.jpg

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11a Wagner Christian / Creative Commons ‐Atribuição ‐ Partilha nos Mesmos Termos 2.5 Genérica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Windenergy.jpg

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11b Fernando Tomás de Zaragoza / Creative Commons ‐ Atribuição 2.0 Genérica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Solar_Panels.jpg

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11c Stefan Kühn / GNU Free Documentation License

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Nuclear_Power_Plant_Cattenom.jpg

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12 Robert.ploucha / GNU Free Documentation License

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rankine_cycle_layout_PL_w_gen.png

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Tabela de Imagensn° do slide

direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se consegiu a informação Data do Acesso

14a Fastfission / Domínio Público http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Nuclear_fission.svg

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14b Panoptik / GNU Free Documentation License http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:D‐T_fusion.svg 01/10/201216 Peter Louiz / Domínio Público http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Apag%C3%A3

o_Alto_de_Santana.jpg01/10/2012

17 KMJ / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gluehlampe_01_KMJ.jpg

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19a Geoffrey.landis / Creative Commons Attribution 3.0 Unported

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:LED_bulbs.jpg

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19b Nasena LED Light / GNU Free Documentation License

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:64_Energy‐saving‐LED‐bulb‐E27_.jpg

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20 The people from the Tango! project / Domínio Público

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:User‐trash.svg 01/10/2012

ciências da natureza e suas tecnologias ‐ciências...efeitos da energia elétrica no dia a dia,...

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