Transformação de energia – energia útil, desperdiçada e conservação

CiênciasEnergiaIdades 11–12

Usar com minha turma

Escolha um aparelho (lâmpada incandescente, lâmpada LED, ventilador, chaleira elétrica, ciclomotor, painel solar): partículas de energia fluem da fonte para o aparelho e se dividem numa parte útil (verde) e numa parte desperdiçada (vermelha, geralmente calor) conforme o rendimento. As barras de energia e os totais acumulados mostram que a energia total que sai é sempre igual à que entra; arraste o controle de rendimento para comparar aparelhos econômicos e aparelhos que desperdiçam energia.

Aula: Formas de energia; transformação de energia; energia desperdiçada; conservação da energia; economia de energia

O que mostra

Todo aparelho transforma energia de uma forma em outra, mas só parte da saída está na forma que desejamos. Este modelo envia um fluxo de partículas de energia da entrada (energia elétrica, energia química do combustível ou luz) através do aparelho e o divide em energia útil e energia dissipada, principalmente calor liberado para o ambiente. O rendimento é a energia útil obtida dividida pela energia total fornecida. Seja qual for o rendimento, os totais acumulados mostram que a energia útil mais a dissipada é igual à fornecida, o que ilustra a conservação da energia e por que aparelhos eficientes economizam energia.

Como usar

Escolha um aparelho nos botões abaixo da imagem, começando por Lâmpada incandescente, e leia as partes útil e dissipada com o rendimento típico. Depois troque para Lâmpada LED e compare. Arraste o controle Rendimento para testar seus próprios valores e confira que a linha de conservação no alto sempre fecha. Clique em Reiniciar para zerar os totais antes de cada comparação e em Pausar para ler os números.

Parâmetros que você pode mudar

  • Aparelho Lâmpada incandescente, Lâmpada LED, Ventilador, Chaleira elétrica, Ciclomotor (motor a gasolina), Painel solar
  • Rendimento (0 = valor típico do aparelho) 0–100 %
  • Energia fornecida por ciclo 50–500 J
  • Velocidade do fluxo de energia 0,5–3 ×
  • Mostrar partículas de energia

Perguntas para explorar

  1. Numa chaleira elétrica, qual transferência de energia é útil e qual é dissipada?
  2. Para onde vai a energia dissipada? A quantidade total de energia diminui?
  3. Por que uma lâmpada LED precisa de menos energia elétrica que uma incandescente para dar a mesma luz?