03-Potencia e Calor
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CIÊNCIA APLICADA AO DESIGNAula 3 — Potência, Calor e Temperatura
Paulo Tribolet AbreuIADE, Licenciatura em Design 2008/9, 1º semestre
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POTÊNCIA
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Variação de energia (aumento ou diminuição).
É a “velocidade” com que se perde ou ganha energia.
[P] = J/s = W (watt)
Outra unidade: cavalo-vapor: cv ou hp.
1 cv = 746 W ≃ 1 kW.
POTÊNCIA
3
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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?
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CORPO HUMANOConsumo 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)?
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CALOR
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CALOR E TEMPERATURA
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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.
10
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cula
s
T aumenta
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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 + 273C = K - 273
11
K C
0 -273
273 0
373 100