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Conservação da Energia Básico

Publicado em 08/05/2008 

Ficha de Aprendizagem

Síntese

Introdução à explicação da Lei da Conservação da Energia para sistemas isolados.

Palavras-chave
  • Energia
  • Conservação
  • Lei da conservação da energia
  • Feynman
Objectivos de aprendizagem

A aprendizagem neste tópico envolve os seguintes objectivos:

  • Compreender o facto físico de que a energia se conserva em sistemas isolados.
  • Compreender a Lei da Conservação da Energia.
Pré-requisito

O seguinte conhecimento é essencial para a compreensão deste tópico:

“Existe um facto, ou se desejarem, uma lei, que governa todos os fenómenos naturais conhecidos até à data. Não existe nenhuma excepção a esta lei - é exacta, tanto quanto sabemos. A lei chama-se Conservação da Energia. Diz que existe uma certa quantidade, a que chamamos energia, que não muda com as alterações ao espaço que a natureza realiza.” (Richard Feynman, 1963 – ver Referências Bibliográficas)

A energia conserva-se num sistema isolado.

Quer isto dizer que se, inicialmente, calcularmos o valor total da energia, e depois alguma alteração ou transformação ocorrer no sistema, quando calcularmos outra vez o valor total da energia, este valor será o mesmo que o inicial.

Caso contrário, existiu troca de energia e o sistema não é isolado.

Tal como, num jogo de xadrez, o bispo num quadrado preto, após algumas jogadas, quaisquer que sejam, permanece num quadrado preto. Tal como, a quantidade de água numa garrafa fechada, permanece constante, caso contrário significa que tem um furo.

Em linguagem matemática, o que foi dito acima pode ser traduzido numa equação que representa a igualdade entre a soma das energias iniciais com a soma das energias finais. As trocas de energia com o exterior podem ser representadas pela adição ou subtracção do valor correspondente ao ganho ou perda de energia, respectivamente. O calor entre dois corpos é um exemplo de um valor que representa uma troca de energia (neste caso de energia térmica).

E se calcularmos o total de energia num sistema isolado e este não se conservar? Calculámos as perdas energéticas por dissipação?

Nos sistemas reais, existe geralmente uma conversão irreversível em tipos de energia que podemos apelidar de “menor qualidade”, cujo processo designamos por dissipação de energia. Sistemas onde isto acontece, chamam-se Sistemas Não Conservativos ou Dissipativos. De facto, a energia conserva-se sempre, mas uma das suas quantidades é de cálculo difícil e irreversível, pelo que pode ser considerada como uma perda.

Autor e Créditos

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Referências Bibliográficas

  • [1] Richard Feynman, R. Leighton, M. Sands, The Feynman Lectures on Physics Vol.1, 1, Addison-Wesley Publishing Company, California Institute of Technology, 1963.
 

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