Tipos de energia
Você está andando de bicicleta ao longo da calçada e percebe um relâmpago e ouve um trovão à distância. Você rapidamente entra, se aconchega em frente a uma lareira quente, liga a TV e espera a tempestade passar. Nesta pequena história, você testemunhou cinco diferentes manifestações de energia!
Em nossa experiência cotidiana, algumas das maneiras mais comuns pelas quais a energia se manifesta são: calor, luz, eletricidade, movimento mecânico e som.
Calor
O calor é uma forma de energia que podemos medir medindo uma mudança na temperatura. Em reações químicas, frequentemente nos referimos a calor e energia de forma equivalente. O calor é a forma mais comum de transferência de energia em equações químicas.
Quando olhamos para o exemplo acima (a história da tempestade com raios), o calor se manifestou várias vezes. A manifestação mais óbvia foi o calor do fogo. Mas a maior parte de nosso gasto de energia também transfere algum calor. Quando andamos de bicicleta, esquentamos e as partes da bicicleta esquentam; esta é a energia perdida para o calor. A eletricidade também perde alguma energia para aquecer. Se fôssemos chegar muito perto de um raio, seríamos queimados, porque há energia térmica no raio.
Podemos encontrar evidências de energia se manifestando como calor ao nosso redor.
Luz
A energia da luz é a energia que podemos realmente ver. A luz é tecnicamente uma forma de radiação eletromagnética. Normalmente nos referimos à luz visível, que é a radiação eletromagnética com um comprimento de onda de 400-700 nanômetros. Mas também pode ser luz ultravioleta, raios gama ou outra radiação que não é visível. Esses raios podem ser medidos usando máquinas especiais, mas não podemos vê-los com nossos olhos.
Exemplos de energia que se manifestam como luz na história de exemplo são a faísca do fogo, as luzes da televisão e a luz do relâmpago.
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Em reações químicas, às vezes a luz é necessária para que uma reação ocorra. A luz fornece a energia para que a reação ocorra. A fotossíntese é a reação química mais comum que requer luz, quando uma planta recebe luz e a transforma em alimento.
Eletricidade
A eletricidade pode ser confusa de imaginar em comparação com outras forças mais evidentes. A rigor, não podemos ver, ouvir, sentir ou tocar, embora possamos ver seus efeitos (por exemplo, quando uma televisão liga). A energia elétrica é a energia de uma carga elétrica.
Vemos uma manifestação natural da energia elétrica quando vemos um raio, embora seja a energia da luz que vemos e não a própria energia elétrica. Outro exemplo natural de energia elétrica é como a transferência de elétrons (a transferência de carga elétrica em moléculas) permite que nosso corpo obtenha energia dos alimentos. Nos últimos dois séculos, aprendemos como conter e usar essa energia elétrica. É por isso que podemos conectar uma televisão a uma tomada na parede e então funciona.
Podemos olhar para uma equação química e ver como os elétrons se movem para acompanhar a transferência de energia. Na verdade, quando você vê pequenas setas nos mecanismos de equação química, isso indica um movimento de elétrons.
Movimento Mecânico
O movimento mecânico é o movimento físico de objetos. Esta é provavelmente a manifestação de energia mais aparente ou intuitiva. Vemos isso quando movemos o braço, quando os pneus de um carro ou bicicleta giram ou quando uma bola cai de um penhasco. Quando uma mãe diz a uma criança que ela precisa ‘queimar um pouco de energia’, normalmente ela quer correr um pouco. Pensamos no movimento como resultado da energia.
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O movimento mecânico geralmente é o que queremos realizar com energia. Queremos mover nossos braços, então transferimos elétrons dos alimentos para o nosso corpo. A energia térmica pode ser gerada neste processo, mas é tudo para mover nossos braços e bombear nosso coração.
Som
A manifestação da energia sonora é semelhante à energia da luz, pois ambas se movem como ondas. Nossos ouvidos interpretam as ondas de ar comprimido como som. Essas ondas sonoras ocorrem quando algo vibra (por exemplo, uma corda de violão) ou simplesmente quando o ar é comprimido de alguma forma (por exemplo, derrubando uma caixa no chão), o que cria ondas de pressão. Uma boa ilustração disso é como nossas cordas vocais vibram para criar sons quando falamos.
Poderíamos pensar na energia sonora como movimento, mas os movimentos são em uma escala tão pequena que não podemos vê-los ocorrendo. Mas nossos ouvidos são capazes de captar esse movimento e traduzi-lo em som.
Resumo da lição
Energia é o poder de tudo ao nosso redor. Ele se manifesta de muitas maneiras diferentes. Em química, muitas vezes experimentamos energia como calor ou a mudança de temperatura quando a energia é transferida de uma molécula para outra. Somos capazes de ver fisicamente a energia da luz e ouvir a energia do som . A eletricidade envolve a transferência de elétrons e é aparente aos nossos sentidos apenas por meio de seus efeitos. O movimento mecânico é a energia que observamos quando algo se move.