O que é energia?

Gosto de correr e, quando o faço, penso em energia , ou talvez mais precisamente, na minha falta dela. Quando corro, também penso na matéria . Matéria é tudo o que tem massa e ocupa espaço e, à medida que envelheço, pareço acumular mais matéria, o que torna mais difícil correr. Energia e matéria estão em toda parte, e tudo é composto de energia e matéria. Energia, entretanto, é mais abstrata, pois você não pode realmente vê-la. No entanto, a energia existe desde o início dos tempos. Na verdade, a teoria sustenta que a energia existia antes da matéria. De acordo com a Teoria do Big Bang, o universo começou quando uma quantidade infinita de energia de repente começou a se expandir. A energia resfriou à medida que se expandia e, à medida que esfriava o suficiente, as partículas foram capazes de se unir e formar a matéria, dando origem ao universo como o conhecemos hoje. Pode-se dizer que o universo é composto de duas propriedades intercambiáveis: energia e matéria. A energia pode ser convertida em matéria e a matéria pode ser convertida em energia.

Ok, então o que é energia? Energia geralmente é definida como a capacidade ou habilidade de realizar um trabalho. Tenho certeza de que você pode apreciar o fato de que a energia é necessária para fazer o trabalho, mas o que é trabalho? O trabalho pode ser definido como o movimento da massa quando uma força é aplicada a ela. Em outras palavras, o trabalho é realizado quando uma força move algum objeto a alguma distância. Simplificando, o trabalho requer energia e a energia gasta realiza o trabalho.

De onde vem a energia?

Agora que sabemos o que é energia, vamos considerar de onde ela vem. A resposta a esta pergunta é muito simples. A energia vem da matéria. Agora você sabe por que estamos falando sobre essas duas propriedades de energia e matéria. Isso faz sentido quando examinamos a definição de trabalho. Trabalho pode ser definido como a transferência de energia de ou para a matéria. Na verdade, a quantidade total de energia contida na matéria é diretamente proporcional à massa. Além disso, a energia pode ser transferida de um sistema para outro.

Então, o que é um sistema? Um sistema é uma coleção de objetos organizados em um todo – ou, dito de outra forma: tudo o que você está considerando como um todo para o propósito de um estudo. Vamos falar sobre alguns exemplos de sistemas. Por exemplo, você pode considerar o universo inteiro como um sistema. Você pode considerar o universo como um sistema com o propósito de estudar a relação entre diferentes galáxias dentro do universo. Outro exemplo de sistema pode ser seu corpo. Você pode considerar o corpo humano como um sistema com o propósito de estudar a interação entre os vários órgãos que constituem o seu corpo.

Transferencia de energia

Vejamos um exemplo disso. Todos nós já esquentamos água no fogão, ou talvez tenhamos visto outra pessoa fazer isso. Quando aquecemos a água no fogão, a energia é transferida do elemento aquecido do fogão para a água. À medida que essa energia é transferida, as moléculas de água são forçadas a se mover mais rápido. Da mesma forma, um sistema pode transferir energia para outro entrando em contato direto com ele. Meu filho adora jogar beisebol; ele joga desde criança e é muito bom nisso. Quando ele bate na bola, ela vai muito longe. Nesse exemplo de transferência de energia, a energia do movimento do taco é transferida para a bola de beisebol, que, por sua vez, agora também tem energia do movimento.

No mundo da física, a energia é medida em unidades que chamamos de joules . Isso é importante porque você verá esta unidade anexada a números como uma medida de quanta energia existe em um sistema. Em outras áreas, como indústria e nutrição, a energia pode ser medida em unidades diferentes. Por exemplo, na indústria, os quilowatts-hora são usados como medida de energia. Na nutrição, as calorias são usadas como medida de energia. Você provavelmente já ouviu falar de calorias antes; na verdade, se você olhar para qualquer papel de embrulho ou caixa de comida, é exigido por lei que a quantidade de energia contida naquele alimento seja expressa em termos de calorias.

Por que a energia é necessária?

Espero que agora você tenha uma compreensão melhor do que é energia e de onde vem a energia. Vamos mudar um pouco de marcha aqui. Agora vamos falar sobre o significado da energia como ela existe na natureza. Como a energia é definida como a capacidade de trabalhar, podemos avaliar que a energia é necessária para mover qualquer coisa na natureza. Isso pode ser tão óbvio quanto a energia derivada da queima de combustíveis fósseis para mover seu carro, ou pode ser tão sutil quanto a energia derivada da quebra de nutrientes por nossas células para fazer o trabalho. Por exemplo, nossas células musculares precisam quebrar nutrientes para obter a energia necessária para se contrair. Essa contração do músculo é o trabalho realizado pelo músculo, e a energia necessária para esse trabalho vem da quebra de nutrientes dentro da célula muscular. Em ambos os casos, a energia é liberada quando alguma massa é quebrada. Uma vez liberada, a energia, por sua vez, pode ser usada para realizar o trabalho. Como já falamos, a energia está em toda parte. Em todo o universo, a energia é liberada da matéria e usada para realizar trabalhos.

Tipos de energia

A energia mecânica pode ser convertida em energia elétrica.

Vamos mudar de marcha novamente. Agora vamos falar sobre diferentes tipos de energia. Existem vários tipos de energia. Um exemplo de tipo de energia é a energia térmica . A energia térmica é a energia interna de um sistema como resultado de sua temperatura. Já discutimos isso um pouco antes, quando falamos sobre aquecer uma panela de água no fogão. Essa panela de água aquecida tem uma determinada temperatura, que é um reflexo da energia interna contida na água. Isso é energia térmica.

Outro tipo de energia é a energia mecânica . Energia mecânica é a energia de um objeto como resultado de sua localização ou movimento. Um bom exemplo de energia mecânica pode ser água retida atrás de uma barragem. Lá ele tem uma determinada posição. Então a água se move sobre a barragem. Agora essa água tem movimento. Esse é um bom exemplo de sistema que contém energia mecânica – água movendo-se sobre uma barragem.

É muito importante, entretanto, ter em mente que toda energia, independentemente do tipo, ainda é simplesmente a capacidade de fazer trabalho. Qualquer forma de energia pode ser transferida para outra forma de energia. Por exemplo, vamos voltar para a barragem. A água que flui sobre uma barragem tem energia de movimento, e essa energia de movimento é usada para gerar energia elétrica. Quando essas transformações de energia ocorrem, a quantidade total de energia permanece a mesma. É importante notar também que o que podemos chamar de energia «feita pelo homem» é simplesmente energia que foi transferida da natureza para alguma fonte feita pelo homem.

Resumo da lição

Vamos resumir. Em resumo, energia é a capacidade de trabalhar, e o trabalho é realizado quando uma força move um objeto. A energia é medida em unidades conhecidas como joules . A energia é necessária dentro dos sistemas para trabalhar dentro desse sistema. Finalmente, a energia existe em diferentes formas e a energia pode ser transformada de uma forma de energia em outra forma de energia.

lições objetivas

Depois de assistir a esta lição, você será capaz de:

Defina o que é energia
Explique a importância da energia nos sistemas naturais
Identifique exemplos de diferentes tipos de energia