03-potencia E Calor

CIÊNCIA APLICADA AO DESIGN Aula 3 — Potência, Calor e Temperatura

Paulo Tribolet Abreu IADE, Licenciatura em Design 2008/9, 1º semestre

POTÊNCIA

POTÊNCIA Variação de energia (aumento ou diminuição). É a “velocidade” com que se perde ou ganha energia.

"E P= "t

[P] = J/s = W (watt)

Outra unidade: cavalo-vapor: 1 cv = 746 W ≃ 1 kW.

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cv

ou

hp.

CONSUMO DOMÉSTICO Lâmpada de incandescência: 60 W. Eficiência: 10%. Lâmpada de fluorescência: 10 W. Eficiência: 60%. Consumo de uma casa ≃ 1 kW = 15 lâmpadas. Quanto custa por mês? (1 kWh = 0,12 €)

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ENERGIAS ALTERNATIVAS Energia solar: 1 m2 = 1 kW de luz = 150–400 W de electricidade (15% a 40% de rendimento). Portugal (Set. 2007): 90 TWh por ano ≃ 0,35 quad. Qual a área a cobrir para garantir 10% solar? Energia eólica: Agora: 8%; até 2012: 15%. Quantos geradores de 2 MW? 5

CORPO HUMANO Consumo diário de energia: cerca de 2000 kcal. Potência: 1 cv ≃ 1 homem 70kg subir 3 m em 3 s. (Verifica!) Potência em esforço contínuo: 1/7 cv ≃ 14% ≃ 100 W. 25% eficiência: para produzir 100 W gasta 400 W. Quanto gastamos em 1h de desporto? Comparar com as cal de uma lata de Cola.

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PARA ONDE VAI A ENERGIA? Do um salto, de um carro que pára (travagem ou acidente), de uma bala, de um meteorito? Da parte que é desperdiçada (nas lâmpadas, no corpo, nos carros em movimento)?

CALOR 7

CALOR E TEMPERATURA

CALOR

Movimento desordenado de partículas (átomos, moléculas). Energia cinética média das partículas. Transmissão de energia (cinética); energia “em movimento”. É uma energia, portanto mede-se em J ou cal.

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CALOR E TEMPERATURA Quando aumentamos a velocidade média das partículas, aumentamos a temperatura.

% de partículas

Ta

um ent a

v 10

ESCALAS DE TEMPERATURA Celcius ou centígrados (C): 0 C = gelo, 100 C = vapor. Qual a temperatura quando não há nenhum movimento? Zero absoluto: -273 C. Não há temperatura menor. Escala kelvin (K): K = C + 273 C = K - 273

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K

C

0

-273

273

0

373

100