recursos energéticos e meio ambiente (rema)
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Recursos Energéticos e Meio Ambiente (REMA)
Engenharia Ambiental
1º semestre/2017
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Tarefa de casa para 27/02
• Ler capítulo 1 do livro
• Trazer o cálculo do payback
• Assistir ao vídeo James Watt e a Máquina a Vapor no youtube
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MECÂNICA DA ENERGIA
Capítulo 2
HINRICHS, R.A. e KLEINBACH, M. Energia e Meio Ambiente. 4ª. Ed. São Paulo: Ed. Thompson, 2011.
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Todos os tipos de energia são, no nível
microscópico, exemplos de energia cinética ou
potencial
energia química do óleo combustível
energia potencial associada às ligações químicas
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Transformação de energia cinética em energia elétrica
∅� � � �. ��
∅� � ��� ��se a bobina está girando, o fluxo varia com o tempo
ε� � �∅��� Lei de Faraday
ε� ��ω�������geração de uma diferença de potencial que varia no tempo
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Como fazer a bobina girar?
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No caso de umausina elétrica, se estátransformando aenergia potencial daágua em energiacinética e, emseguida, esta emenergia potencialelétrica.
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As leis de Newton
• Para toda ação há uma reação
• ∑ ���� � � �• Todo corpo mantêm seu estado de movimento
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Dado um corpo parado (v=0), para que ele inicie o movimento, deve haver a ação de uma ou mais forças tal que:
!��� ≠ 0�
de forma que a velocidade varie, ou seja, a≠0.
Então, para que haja um movimento deve haver a ação de uma ou mais forças, que leve a uma variação da energia cinética do corpo.
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Seja a seguinte situação:
Define-se trabalho como sendo o produto escalar entre a força resultante e o deslocamento:
Considerando a força constante ao longo do deslocamento:
��
$x
W � � �� . ����
&
W = �' . dNenhum trabaho é realizado se não houver deslocamento,por mais que haja uma força.
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Se é realizado trabalho sobre um corpo, existe um deslocamento, ou seja, um movimento.
Então, para que ocorra este movimento, teve-seque fornecer energia para o corpo, que leve auma variação da sua energia cinética.
Energia é a capacidade de se realizar trabalho.
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A energia potencial gravitacional é a energia resultado da altura relativa de um corpo. Uma força é necessária para levantar um corpo contra a força gravitacional que atua sobre ele:
H
H+h ��
$
W = � $. ���)*+
)
W = −mgh
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A energia cinética está associada ao estado de movimento de um corpo.
W = 12�123
W = � ��. ����
&
Considerando que o corpo sai do repouso.
Realizar trabalho sobre um corpo é uma forma de transferir energia para o corpo.
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��
��1�4
1�3
ℎ4ℎ3
6 = ∆89 + ∆8;Se for considerado o atrito:
6 = ∆89 + ∆8; + ∆8<
variação da energia térmica
T
Se T>T1 e T>T2, calor será transferido para o corpo, e assim:
6 += = ∆89 + ∆8; + ∆8<
calor é energia térmica em trânsito
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6 += = ∆89 + ∆8; + ∆8<
A energia total de um corpo pode ser aumentado pela realização de trabalho ou pela adição de calor.
Primeira Lei da Termodinâmica
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Potência é a taxa com que se realiza trabalho.
potência= �<>?>@+A<C>@�D>�A�CE;AF>G�A
potência= C�C<F�>H��@�D>�>�CE;AF>G�A
A unidade de potência no SI é J/s ou W (watt)
Quando se trabalha com motores é comum se utilizar a medida do sistema inglês que é o cavalo-vapor (hp).
1 hp = 746 W
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Unidades1 barril de petróleo = 42 galões americanos
1 galão americano = 3,78 l
1 barril de petróleo = 159 l
1 btu = 252 calorias
1 caloria = 4,186 J
1 btu é a quantidade de energia necessária para aumentar em 1 grau F a temperatura de 1 lb de água
1 tep (toe) = 11,63x103 kWh
1 hp = 746 W
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Tarefa de casa para 08/03
• Ler capítulo 2 do livro
• Assistir ao vídeo “Itaipu como você nunca viu” no youtube
https://www.youtube.com/watch?v=eNsukz6lDT8
Onde for dito “campo gravitacional”, escutar “campo eletromagnético”