Tipos de energia

Energia mecânica

Energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de força. A energia mecânica total de um sistema é a soma da energia potencial com a energia cinética. Se o sistema for conservativo, ou seja, apenas forças conservativas atuam nele, a energia mecânica total conserva-se e é uma constante de movimento. A energia mecânica "E" que um corpo possui é a soma da sua energia cinética "c" mais energia potencial "p".

Energia potencial
É a energia que um objeto possui relacionada pronta a ser convertida em energia cinética. Um martelo levantado, uma mola enroscada e um arco esticado de um atirador, todos possuem energia potencial. Esta energia está pronta a ser modificada noutras formas de energia e, consequentemente, a produzir trabalho: quando o martelo cair, pregará um prego; a mola, quando solta, fará andar os ponteiros de um relógio; o arco disparará um seta. Assim que ocorrer algum movimento, a energia potencial da fonte diminui, enquanto se modifica em energia do movimento (energia cinética). Levantar o martelo, enrolar a mola e esticar o arco faz, por sua vez, o uso da energia cinética produz um ganho de energia potencial.

Energia cinética
É a energia que um corpo em movimento possui devido à sua velocidade. É calculada por: onde m é a massa do corpo e v a sua velocidade. Isto significa que quanto mais rapidamente um objeto se move, maior o nível de energia cinética. Além disso, quanto mais massa tiver um objeto, maior é a quantidade de energia cinética necessária para movê-lo. Para que algo se mova, é necessário transformar qualquer outro tipo de energia neste. As máquinas mecânicas - automóveis, tornos, bate-estacas ou quaisquer outras máquinas motorizadas - transformam algum tipo de energia em energia cinética.

Energia química
É a energia que está armazenada num átomo ou numa molécula. Existem várias formas de energia, mas os seres vivos só utilizam a energia química.
A Energia Química está presente nas ligações químicas. Existem ligações pobres e ricas em energia. A água é um exemplo de molécula com ligações pobres em energia. A glicose é uma substância com ligações ricas em energia.
Os seres vivos utilizam a glicose como principal combustível (fonte de energia química); entretanto, esta molécula não pode ser utilizada diretamente, pois sua quebra direta libera muito mais energia que o necessário para o trabalho celular. Por isso, a natureza selecionou mecanismos de transferência da energia química da glicose para moleculas tipo ATP (adenosina trifosfato). O primeiro destes mecanismos surgiu com os primeiros seres vivos: a fermentação. A fermentação anaeróbia, além do ATP, gera também etanol e dióxido de carbono (CO2). A presença de CO2 na atmosfera possibilitou o surgimento da fotossíntese. Este processo fez surgir o O2 (oxigênio) na atmosfera. Com o oxigênio, outros seres vivos puderam desenvolver um novo mecanismo de transferência de energia química da glicose para o ATP: a respiração aeróbica.
As reacções químicas geralmente produzem também calor: um fogo a arder é um exemplo. A energia química também pode ser transformada em qualquer forma de energia, por exemplo em electricidade (numa bateria) e em energia cinética (nos músculos ou nos motores a gasolina ou outro tipo de combustível, por exemplo).

Energia nuclear
É a energia produzida pelas reações nucleares: isto é pela fissão ou pela fusão de átomos; é transformada sobretudo em energia mecânica e calor, quer sob controle num reactor nuclear quer numa explosão de uma arma nuclear. O Sol produz o seu calor e a sua luz por fusão nuclear de átomos de hidrogênio em hélio.

Energia eletromagnética
Está associada aos fenómenos eletromagnéticos: a electricidade, o magnetismo e a radiação electromagnética (luz). Exemplo do seu uso: nas nossas casas a energia elétrica é convertida em trabalho pelos eletrodomésticos (normalmente através de motores que usam o princípio da indução electromagnética) ou em luz pelas lâmpadas, entre diversas outras formas de uso em que esta forma de energia é convertida em outra.
Energia de fácil obtenção, é utilizada como alternativa no desenvolvimento de equipamentos cada vez mais modernos que antes usavam outras formas de energia (em especial a mecânica) devido à crescente modernização da indústria eletrônica. As usinas nos fornecem essa energia, em especial as hidrelétricas, embora haja uma constante preocupação em desenvolver cada vez mais meios de obtenção de energia alternativa que não agridam o meio ambiente e nos proporcionem eletricidade da maneira mais eficiente possível.

Energia radiante
É a energia associada à radiação eletromagnética: luz, as ondas de rádio e os raios de calor (infravermelhos). O calor radiante não é o mesmo que a variante de energia cinética chamada de «energia térmica», mas quando os raios infravermelhos atingem um objecto fazem com que as suas moléculas se movam mais depressa, convertendo-se energia térmica.



Consumo de energia

O consumo de energia no mundo está resumido, em sua grande maioria, pelas fontes de energias tradicionais como petróleo, carvão mineral e gás natural, essas fontes são poluentes e não-renováveis, o que no futuro, serão substituídas inevitavelmente. Há controversias sobre o tempo da duração dos combustíveis fósseis mas devido a energias limpas e renováveis como biomassa, energia eólica e energia maremotriz e sansões como o Protocolo de Quioto que cobra de países industriais um nível menor de poluentes (CO2) expelidos para a atmosfera, as energias alternativas são um novo modelo de produção de energias econômicas e saudáveis para o meio ambiente.

Exemplos!!

Uma velha locomotiva a vapor transforma energia química em energia cinética. A combustão de madeira ou carvão na caldeira é uma reacção química que produz calor, obtendo vapor que dá energia à locomotiva.



Um foguete espacial possui uma grande quantidade de energia química (no combustível) pronta a ser utilizada enquanto espera na rampa. Quando o combustível é queimado, esta energia é transformada em calor, uma forma de energia cinética. Os gases de escape produzidos impelem o foguetão para cima.