CIÊNCIA APLICADA AO DESIGNAula 3 — Potência, Calor e Temperatura

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

POTÊNCIA

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

!

P ="E

"t

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

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.

10

v

% d

e p

artí

cula

s

T aumenta

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

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K C

0 -273

273 0

373 100