Energia e História

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    16-Jul-2015

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<p>2</p> <p>ENERGIA E HISTRIA</p> <p>Dominando o conhecimento sobre energia</p> <p>. prmio jovem cientista</p> <p>17</p> <p>caDerno Do professor</p> <p>o uso Da energia marcou as Diferentes formas De civilizao humana desde a pr-histria at os Dias De hoje. o homem primitivo, que habitava o leste Da frica h cerca De um milho De anos, contava apenas com a energia Dos alimentos que consumia.</p> <p>18</p> <p>captulo 2</p> <p>energia e histria</p> <p>as necessiDaDes energticas Do homem acompanham a evoluo Da civilizao. De um consumo dirio muito baixo de energia (cerca de 2.000 kcal por dia), que caracterizava o homem primitivo, o consumo de energia aumentou em um milho de anos para 230.000 kcal por dia. os estgios do desenvolvimento humano, do homem primitivo (h um milho de anos) ao homem tecnolgico de hoje, esto relacionados ao consumo de energia da seguinte forma:</p> <p>homem primitivo (leste da frica, h cerca de um milho de anos): sem o uso do fogo, contava somente com a energia dos alimentos que consumia (2.000 kcal/dia). homem caador (europa, h aproximadamente cem mil anos): contava com mais alimentos e tambm queimava madeira para se aquecer e cozinhar. homem primitivo agricultor (oriente mdio no ano 5000 a.c.): cultivava a terra e utilizava energia animal. homem agricultor avanado (noroeste da europa, no ano 1400): tinha carvo para aquecimento, energia hidrulica, energia elica e transporte animal. homem industrial (inglaterra, em 1875): adicionou o motor a vapor s demais energias. homem tecnolgico (estados unidos, em 1970): consumia 230.000 kcal/dia.</p> <p>as formas de energia disposio do homem ao longo da histriaa energia qumica dos alimentos coletados e ingeridos pelo homem primitivo assegurava suas necessidades bsicas de sobrevivncia. a energia trmica resultante da queima da madeira era utilizada na preparao de alimentos e na produo de calor. apesar do uso da lenha, o homem caador no dispunha de conhecimento sobre a origem do calor, nem domnio sobre sua produo e utilizao. a energia mecnica era obtida pelo uso da trao animal pelo homem agrcola primitivo. esse uso tinha, provavelmente, bases intuitivas e era resultado da capacidade do homem de observar o ambiente. as energias trmicas, hdricas, elicas e mecnicas eram empregadas na idade mdia pelo homem agrco-</p> <p>Rplica da mquina a vapor de James Watt, 1769</p> <p>. prmio jovem cientista</p> <p>19</p> <p>caDerno Do professor</p> <p>O Clermont, primeiro navio a vapor, inventado por Robert Fulton, em 1807.</p> <p>la avanado. ele j queimava carvo para obter calor e vapor, empregava os animais como meio de transporte e trao e usava o vento para mover barcos a vela. o vento tambm era utilizado para acionar moinhos e quebrar gros. foi nesse momento da histria que o homem comeou a dispor de conhecimentos mais elaborados sobre o calor e os princpios bsicos da mecnica. esse corpo de conhecimentos culminou na revoluo cientfica do sculo XVi. no sculo XiX, o homem industrial j possua conhecimento amplo sobre a energia, utilizando intensivamente a energia trmica, resultante da queima de combustveis fsseis, nas mquinas a vapor. a descoberta de petrleo, no final do sculo XiX, e a utilizao da gasolina nos motores a exploso levaram ao abandono do carvo como combustvel no transporte individual.Motor de automvel de combusto interna, conhecido como motor de exploso, transforma a energia qumica armazenada nos combustveis. Foi inventado pelos engenheiros alemes Karl Benz e Gottlieb Daimler.</p> <p>a evoluo do conhecimento cientficoa relao entre o conhecimento terico e o uso da energia pelo homem guarda aspectos curiosos. em certos casos, as aplicaes so possveis apenas quando h conhecimento dos princpios tericos de produo da energia; em outros, a gerao de energia ocorreu independentemente do conhecimento desses princpios. a produo de energia trmica por meio da queima da madeira nas fogueiras no tempo do homem primitivo um exemplo desse conhecimento emprico. ela empregada desde os primrdios</p> <p>Frmula de equivalncia entre massa e energia.</p> <p>20</p> <p>captulo 2</p> <p>energia e histria</p> <p>do desenvolvimento humano, mas os princpios tericos da sua produo (a combusto) foram estabelecidos a partir dos estudos de antoine-laurent de lavoiser e de pierre simon, o marqus de Laplace, no sculo XViii. a energia atmica ilustra a primeira situao. essa fonte energtica surgiu a partir do conhecimento do princpio de equivalncia entre a massa e a energia, estabelecido pelo fsico alemo albert einstein, em 1905. apesar do conhecimento cientfico, a construo da primeira usina nuclear para fins pacficos terminou apenas em 1956, em Calder hall, no reino unido.</p> <p>estudos fundamentais para o conhecimento de novas formas de energiaOs fundamentos da mecnica foram estabelecidos por Galileu Galilei e isaac newton, entre o final do sculo XVi e a segunda metade do sculo XVii. seus estudos constituram a base para o entendimento das diversas formas de energia mecnica, como a cintica, a potencial gravitacional e a potencial elstica. a obteno de energia eltrica a partir da energia qumica tornou-se possvel desde 1799, com as descobertas do fsico italiano alessandro volta. ele foi o idealizador das pilhas eltricas. as pilhas foram utilizadas inicialmente em laboratrios de fsica e de qumica. mais tarde, seu uso se disseminou pela sociedade. foi somente nos nossos dias, porm, que a necessidade de se obter fontes de energia portteis e compactas levou a um grande desenvolvimento das pilhas e baterias, com a introduo de novas tecnologias e a utilizao de novos materiais em sua fabricao.Bairro de Botafogo, no estado Rio de Janeiro. Este Estado foi o primeiro a ter energia eltrica no pas, em 1883.</p> <p>o exemplo mais espetacular de equipamento cuja vulgarizao s foi possvel</p> <p>. prmio jovem cientista</p> <p>21</p> <p>caDerno Do professor</p> <p>a partir do aperfeioamento das novas baterias o do telefone celular. segundo a anatel, a teledensidade brasileira, que mostra o nmero de celulares em servio para cada 100 habitantes, alcanou o ndice mdio de 84,61, o que significa mais de oito aparelhos a cada dez pessoas. Os estados do rio de janeiro, mato grosso do sul, so paulo e o Distrito federal registram hoje mais de um celular por habitante. Outro equipamento cujo uso est se intensificando rapidamente e que depende do uso de baterias pequenas e possantes o computador porttil. a converso direta da luz em eletricidade tambm uma forma de se obter energia. ela se baseia no efeito fotovoltaico, descrito por edmond becquerel em 1839. a converso feita pelas clulas fotovoltaicas hoje, estas clulas j so usadas em alguns aparelhos da vida cotidiana, como as calculadoras solares. em algumas estradas brasileiras, os telefones de socorro ao longo da via so alimentados por painis solares. o princpio fsico mais utilizado na gerao de energia eltrica, entretanto, foi estabelecido por michael Faraday (1791-1867) na primeira metade do sculo XiX. ele descreveu a obteno de energia eltrica a partir da energia mecnica. foi a partir desse conhecimento que se construram os grandes geradores utilizados tanto nas usinas hidreltricas como nas termeltricas e, mais recentemente, nos geradores elicos (movidos a vento). a produo comercial de energia eltrica na forma de corrente eltrica alternada, como a que utilizamos para iluminar nossas casas, comeou em 1882, em appleton, Wisconsin (eua). no brasil, a primeira usina de gerao de energia eltrica foi uma termeltrica movida lenha instalada na cidade de campos, no estado do rio de janeiro, em 1883.</p> <p>coNsulte a ficha</p> <p>Nmero 12 energia e cidadania / energia e incluso social nela voc encontrar sugestes para abordar este tpico e desenvolver atividades com seus alunos.</p>