Energia: um 'agente' muito importante
Eis aí uma das palavras mais ouvidas hoje em dia; de fato muito importante é para a manutenção da vida como um todo e também do próprio desenvolvimento Humano. A citamos para nos referir à alimentação de metabolismos. E também para, similarmente, combustível de máquinas. À sua falta, atribuímos nosso cansaço após uma atividade. A ela também atribuímos aquilo que há dentro de baterias e pilhas para que se possa usar um aparelho eletrônico ou ainda aquilo de que "a luz é feita".
Mas afinal: o que é Energia? Poderias me dizer simplificadamente? Na realidade, poderias sem qualquer dificuldade, talvez, se saberes os princípios que regem essa tal de "energia". Mas sem mais delongas, debatemos sobre ela e o que de fato ela é.
Já citei vários exemplos de onde podemos encontrá-la, ou melhor, onde verificamos sua manifestação - pois afinal, energia não é algo que se pegue ou veja ou cheire. Só sabemos que ela de algum modo existe, mesmo não podendo nós interagirmos com ela como fazemos como uma pedra ou até mesmo o ar. Por isso comumente diferenciamos Matéria de Energia, principalmente na Química, devido a essa diferença de interação que podemos e não podemos ter com o mundo que nos cerca. Apesar de sabermos e entendermos um pouco energia, não podemos vê-la ou segurá-la.
E então? O que é Energia afinal? Achou complicado explicar algo tão simples, ou bobo o não poder explicar algo complicado de forma simples? De fato, não é simples explicar energia, por mais que estejamos habituados com ela. Na verdade, não é porque estejamos habituados com algo que significa sabermos nós tudo sobre ele.
A manifestação da Energia e suas transformações
A energia pode ser verificada nas suas várias manifestações e transformações. Por exemplo, sabemos que um combustível pode movimentar um carro ao ser queimado; a explosão derivada desta queima movimenta os pistões do motor possibilitando a movimentação de um complexo sistema mecânico que move o carro. Sabemos também que há ácido dentro da bateria de carros e que, ao reagir com o chumbo presente nela há produção de energia elétrica, que possibilita o acendimento de todos os comandos eletrônicos e luzes de painel.
Nessas manifestações citadas, podemos listar algumas formas de energia: a química (presente nas ligações químicas do combustível e do ácido+chumbo), a luminosa (no painel do carro), a cinética ou de movimento (no motor) e a elétrica (que 'flui' através dos circuitos eletrônicos do carro). Mas que bagunça, não? O que está acontecendo com a Energia? Ela está apenas se transformando. E temos que tomar cuidado ao relacionar sua transformação com outras que conhecemos.
Imagine na diversidade de objetos que podemos fazer com um único material. Sabemos que um pedaço de argila úmida pode ser usado para fazer uma máscara ou um pote ou um jarro ou uma ferramenta; ou seja, aquele pedaço pode ser moldado para diversos fins. Semelhantemente, com uma forma devida, podemos fazer um objeto de concreto. Moldando ou esculpindo ou ainda forjando um dado material, pode-se transformá-lo no que se desejar.
Agora, imagine o inverso: imagine a diversidade de materiais com que podemos fazer um único objeto. Uma escultura pode ser feita com forja de bronze, ou com o esculpir do gesso ou ainda da madeira.
A transformação de energia se processa simultaneamente das duas formas: podemos fazer vários 'objetos', ou seja, outra energia ou ações, com uma única forma de energia. Com energia elétrica, por exemplo, podemos acender uma lâmpada, mover um carro, congelar gelo (freezer) ou ainda derretê-lo (forno). O inverso também podemos imaginar: com energia elétrica podemos obter o 'objeto' energia luminosa, o qual também podemos obter com energia química través da queima de um combustível qualquer. O ainda, a 'escultura' energia elétrica pode ser obtida através da transformação de energia cinética (do movimento dos ventos nas Usinas Eólicas), de química (da queima de carvão nas Usinas Termelétricas e Geotérmicas), de gravitacional (da queda de águas numa Usina Hidrelétrica ou numa Maremotriz) dentre outros.
A limitação da comparação, porém, está na mutabilidade da energia. Vê que há limitações das transformações da matéria: para moldar determinado material, precisamos lançar mão de variadas técnicas para fazê-lo (sólidos: esculpir ou forjar; líquidos/gases: alterar seu estado físico para sólido para só então moldá-lo, com em esculturas de gelo). A energia por sua vez não possui estados físicos. Ela pode se transformar em qualquer energia bastando usarmos dos meios necessários para isso.
Sabemos muito bem que a energia luminosa do Sol nos aquece com energia térmica. E a mesma luminosa carrega baterias em usinas fotovoltaicas (aquelas placas pretas que ficam sobre telhados de algumas residências). A energia não precisa mudar de forma para fazer uma ação. Uma mesma forma de Energia pode se transformar em qualquer outra.
Nada se cria e nada se perde, tudo se transforma - e matematicamente!
A energia, apesar de complicada sua definição, pode ser medida. E verifica-se um princípio muito importante e lógico nas suas transformações: num processo de transformação energética, jamais haverá 'sumiço' de energia ou 'criação', do nada. Ela sempre se transformará de modo que, se medirmos a energia existente antes da transformação ela será igual após sua ocorrência.
Isso parece realmente lógico, pois a vivência nos mostrou que nada pode ser simplesmente criado do nada ou desintegrado. Pois bem, o mesmo acontece com a Energia. Mas de que maneira podemos medi-la? Bem, precisamos primeiramente verificar alguns pontos que interferem num consumo maior ou menor de energia.
Se pensares um pouco, poderás levantar os seguintes tópicos referentes ao consumo de energia por um motor ou um organismo vivo:
- Rapidez (Velocidade);
- Distância Percorrida (Deslocamento);
- Esforço realizado (Força);
- Duração da atividade (Tempo);
- Volume d'água, como na caixa d'água (Massa);
- Aquecimento/Resfriamento (Temperatura);
- Voltagem (Carga Elétrica);
- Compressão/distensão de uma mola (Elongação).
Muitos outros fatores ainda podemos determinar sobre o que influi no consumo de energia, mas atemo-nos apenas a estes por enquanto; e te pergunto: sabes como eles se relacionam entre si, para podermos de alguma maneira medir a energia gasta? Por exemplo, quanta energia é precisa para algo mover-se a 80 km/h? De que mais depende este consumo? A energia é a mesma para uma bicicleta, ou para um carro ou ainda um navio? Óbvio que não. Mas como quantificar, então, tal energia? É o que veremos no próximo tópico.
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