Grade 9
  1. Mecânica  1.1. Movimento  1.1.1. Tipos de movimento  1.1.2. Distância e deslocamento  1.1.3. Velocidade e Velocidade  1.1.4. Aceleração  1.1.5. Representação gráfica do movimento  1.1.6. Equações do movimento  1.1.7. Movimento uniforme e não uniforme  1.1.8. Queda livre e aceleração devido à gravidade  1.1.9. Velocidade relativa  1.1.10. Movimento circular  1.2. Leis da força e movimento  1.2.1. O conceito de força  1.2.2. A primeira lei do movimento de Newton  1.2.3. Segunda lei do movimento de Newton  1.2.4. Terceira Lei de Newton do Movimento  1.2.5. Inércia e tipos de inércia  1.2.6. Movimento  1.2.7. Conservação do momento  1.2.8. Aplicação das leis de Newton na vida cotidiana  1.2.9. Tipos de Forças (Contato e Não Contato)  1.2.10. Friction and its effects  1.3. Força Gravicional  1.3.1. Lei da gravitação universal de Newton  1.3.2. Importância da Força Gravitacional  1.3.3. Aceleração devido à gravidade  1.3.4. Queda livre e ausência de peso  1.3.5. Massa e peso  1.3.6. Variação de g com altura e profundidade  1.3.7. Leis do movimento planetário de Kepler  1.3.8. Satélites e suas órbitas  1.4. Trabalho, Energia e Potência  1.4.1. Conceito de trabalho  1.4.2. Ações positivas e negativas  1.4.3. Trabalho realizado por força constante e variável  1.4.4. Energia e suas formas  1.4.5. Kinetic energy and potential energy  1.4.6. Lei da conservação de energia  1.4.8. Unidade comercial de energia  1.4.9. Teorema Trabalho-Energia  1.5. Máquinas simples  1.5.1. Tipos de máquinas simples  1.5.2. Mechanical advantage  1.5.3. Eficiência das máquinas  1.5.4. Alavancas e seus tipos  1.5.5. Polias e Planos Inclinados  1.5.6. Engrenagens e seus usos
  2. Propriedades da matéria  2.1. Estados da matéria  2.1.1. Sólidos, líquidos e gases  2.1.2. Propriedades dos diferentes estados da matéria  2.1.3. Mudança no estado da matéria  2.1.4. Plasma e Condensado de Bose-Einstein  2.2. Densidade e pressão  2.2.1. Conceito de densidade e densidade relativa  2.2.2. Pressão em sólidos, líquidos e gases  2.2.3. Lei de Pascal e suas Aplicações  2.2.4. Pressão atmosférica e suas variações  2.2.5. Tensão superficial e capilaridade  2.3. Flutuabilidade e o princípio de Arquimedes  2.3.1. Força de flutuabilidade  2.3.2. Princípio de Arquimedes  2.3.3. Aplicações do Princípio de Arquimedes  2.3.4. Objetos flutuantes e afundantes  2.3.5. Teoria da Flotação e Princípio de Arquimedes
  3. Calor e Termodinâmica  3.1. Temperatura e calor  3.1.1. Conceito de calor e temperatura  3.1.2. Medição de temperatura  3.1.3. Escalas de temperatura  3.2. Transferência de calor  3.2.1. Condução de calor  3.2.2. Convecção de calor  3.2.3. radiação de calor  3.2.4. Aplicações da transferência de calor  3.2.5. Condutividade térmica  3.3. Expansão térmica  3.3.1. Expansão de sólidos, líquidos e gases  3.3.2. Expansão anômala da água  3.3.3. Aplicações da Expansão Térmica  3.4. Capacidade calorífica específica e calor latente  3.4.1. Conceito de capacidade calorífica específica  3.4.2. Medição e aplicações do calor específico  3.4.3. Calor latente de fusão e vaporização  3.4.4. Motores Térmicos e Eficiência
  4. Ondas e som  4.1. Ondas e seus tipos  4.1.1. Ondas mecânicas e eletromagnéticas  4.1.2. Ondas Longitudinais e Transversais  4.1.3. Propriedades das Ondas  4.1.4. Comprimento de onda, frequência e velocidade da onda  4.1.5. Superposição de ondas  4.2. Ondas sonoras  4.2.1. Natureza e transmissão do som  4.2.2. Velocidade do som em diferentes meios  4.2.3. Reflexão do som e eco  4.2.4. Sonar e ultrassom  4.2.5. Ressonância e pulsação  4.3. Características do som  4.3.1. Intensidade, volume e qualidade do som  4.3.2. Efeito Doppler no som
  5. Iluminação e Óptica  5.1. Reflexão da luz  5.1.1. Leis da reflexão  5.1.2. Reflexão em um espelho plano  5.1.3. Reflexão em um espelho esférico  5.1.4. Formação de imagem por espelhos côncavos e convexos  5.1.5. Aplicações da Reflexão  5.2. Refração da luz  5.2.1. Leis da refração  5.2.2. Índice de refração  5.2.3. Refração através de uma placa de vidro  5.2.4. Refração na água e no ar  5.2.5. Lentes e seus tipos  5.2.6. Formação de imagens por lentes convexas e côncavas  5.2.7. Reflexão interna total e suas aplicações  5.3. Dispersão e espalhamento de luz  5.3.1. Espectro da luz branca  5.3.2. Prismas e Dispersão  5.3.3. Efeito Tyndall e céu azul
  6. Eletricidade e Magnetismo  6.1. Carga elétrica e eletricidade estática  6.1.1. O conceito de carga elétrica  6.1.2. Carregamento por fricção, contato e indução  6.1.3. Eletroscópio e seu funcionamento  6.2. Corrente Elétrica  6.2.1. O conceito de corrente elétrica  6.2.2. Lei de Ohm e Resistência  6.2.3. Fatores que afetam a resistência  6.2.4. Circuitos em Série e Paralelo  6.2.5. Efeito térmico da corrente elétrica  6.2.6. Potência e energia elétrica  6.3. Magnetismo  6.3.1. Ímãs naturais e artificiais  6.3.2. Propriedades dos ímãs  6.3.3. Magnetismo da Terra  6.3.4. Campo magnético e linhas de campo  6.3.5. Eletroímãs e suas aplicações
  7. Física Moderna  7.1. estrutura do átomo  7.1.1. Estrutura Atômica e Partículas Subatômicas  7.1.2. Elétrons, Prótons e Nêutrons  7.1.3. Modelo de Rutherford e Bohr  7.2. Radioatividade  7.2.1. Tipos de emissões radioativas  7.2.2. Meia-vida e decaimento radioativo  7.2.3. Usos e perigos da radioatividade
  8. Ciência espacial e astronomia  8.1. O universo e seus componentes  8.1.1. Estrelas e galáxias  8.1.2. Planetas e Sistema Solar  8.2. Satélites  8.2.1. Satélites naturais e artificiais  8.2.2. Uso de satélites

Grade 9 → Mecânica → Trabalho, Energia e Potência ↓


Unidade comercial de energia


No mundo da física, especialmente quando se trata de lidar com trabalho mecânico, energia e potência, muitas vezes falamos em termos de diferentes unidades de medida. Em cenários práticos e de larga escala, como geração de energia, uso de energia e trabalho mecânico realizado por máquinas, precisamos de uma forma de medir e quantificar a energia de forma prática. É aqui que entra o conceito de "unidade comercial de energia".

Entendendo a energia

Primeiro, vamos entender brevemente o que é energia. A energia, na física, é a capacidade de realizar trabalho. Ela existe em muitas formas, como energia cinética, energia potencial, energia térmica, energia elétrica, etc. A energia é versátil e pode ser convertida de uma forma para outra, como de energia potencial para energia cinética. A unidade padrão de energia comumente usada na física é o joule, em homenagem a James Prescott Joule.

Unidade padrão: Joule

Joules são uma unidade pequena de energia. Para ter uma ideia, é necessário cerca de um joule de energia para levantar uma maçã a um metro de altura. Para muitos cálculos industriais e práticos, os joules podem ser impraticáveis devido ao seu tamanho pequeno. Portanto, precisamos de uma unidade maior para uso comercial.

Unidade comercial de energia: quilowatt-hora (kWh)

O quilowatt-hora (kWh) é a unidade mais prática usada comercialmente. Ele nos ajuda a medir quanto de energia é utilizada ao longo do tempo. Um quilowatt-hora é a energia consumida por um aparelho com uma potência de um quilowatt funcionando por uma hora.

1 text{ kWh} = 1000 text{ Watts} times 3600 text{ Seconds} = 3.6 times 10^{6} text{ Joules}

Isso mostra que um quilowatt-hora é igual a 3,6 milhões de joules. Esta unidade maior facilita a discussão sobre o consumo de energia em residências, fábricas e usinas.

Cálculo do consumo de energia

Para entender como o consumo de energia em quilowatt-hora é calculado, vamos passar por um exemplo. Considere uma lâmpada de 100 watts que fica acesa por 10 horas. O consumo de energia pode ser calculado da seguinte forma:

Energy (kWh) = Power (kWh) × Time (hours)
Energy = (100 text{ watts} / 1000) text{ kW} × 10 text{ hours} = 1 text{ kWh}

Deste exemplo, sabemos que uma lâmpada de 100 watts consome 1 quilowatt-hora de energia quando fica acesa por 10 horas.

Contexto cotidiano: entendendo sua conta de eletricidade

Quando você recebe uma conta de luz, a quantidade de energia consumida em sua casa geralmente é medida em kWh. Por exemplo, se sua conta informar que você utilizou 500 kWh em um mês, isso significa que o total de eletricidade usada durante esse mês é de 500 quilowatt-hora. Isso inclui toda a energia usada por geladeiras, condicionadores de ar, luzes e outros aparelhos.

Usinas elétricas e recursos comerciais de energia

As usinas elétricas geram energia em unidades convenientes para consumo elevado. Essas usinas geram eletricidade em unidades de megawatts (MW) e gigawatts (GW), que são muito maiores. 1 megawatt é igual a 1.000 quilowatts, e 1 gigawatt é 1.000 megawatts.

Considere uma usina elétrica com capacidade de 500 MW. Isso significa que ela pode produzir 500 kWh de energia a cada hora na capacidade máxima. Agora, vamos calcular quanta energia pode ser produzida em um dia:

Energy (kWh) = Power (MW) × Time (Hours)
Energy = 500 text{ MW} × 24 text{ hours} = 12000 text{ MWh}

A produção de energia em larga escala destaca a importância do quilowatt-hora como unidade comercial prática.

Exemplo com visuais

Imagine que você tenha três aparelhos com diferentes potências: um ventilador de 70 watts, um computador de 150 watts e uma geladeira de 300 watts. Vamos descobrir quanta energia em kWh será consumida se cada aparelho for usado por 5 horas.

Energy of fan = (70 text{ watts} / 1000) text{ kW} × 5 text{ hours} = 0.35 text{ kWh}

Computer power = (150 text{ watts} / 1000) text{ kW} × 5 text{ hours} = 0.75 text{ kWh}

Fridge energy = (300 text{ watts} / 1000) text{ kW} × 5 text{ hours} = 1.5 text{ kWh}
ventilador Computador geladeira

As linhas gráficas acima mostram o consumo de energia em kWh para um ventilador, computador e geladeira. A altura mostra quanta energia é usada; quanto maior a linha, mais energia é consumida.

Importância na política energética e impacto ambiental

Entender e usar a unidade comercial de energia é importante para formular políticas energéticas e compreender o impacto ambiental do consumo de energia. Medindo a energia em kWh, os formuladores de políticas podem visualizar e planejar o uso sustentável de energia, focando na redução do consumo em grande escala e promovendo fontes renováveis.

Por exemplo, governos podem almejar reduzir o uso per capita de kWh para diminuir as emissões de carbono. Combinando dados de uso de energia com fontes como energia solar ou eólica, é possível orientar o desenvolvimento futuro de infraestrutura em direção a opções mais verdes.

Resumo

A unidade comercial de energia, o quilowatt-hora, é central na forma como medimos, entendemos e usamos a energia em contextos cotidianos e industriais. Ao passar de joules para kWh, os cálculos se tornam mais gerenciáveis e compreensíveis, permitindo que consumidores e criadores tomem decisões inteligentes e informadas sobre o uso de energia. Enquanto olhamos para um futuro sustentável, o kWh continua a ser um guia essencial na conversa contínua sobre gestão e conservação de energia.


Grade 9 → 1.4.8


U
username
0%
concluído em Grade 9

← Anterior (1.4.6)
Lei da conservação de energia
Próximo (1.4.9) →
Teorema Trabalho-Energia

Comentários 



Unidade comercial de energia

https://www.physicsflow.com/g9/1.4.8?pfal=pt