COLÉGIO ESTADUAL ETELVINA SCHOTTZ

PROFESSOR: JOABE DATA: 23/07/2014

DISCIPLINA: FÍSICA TURMA: 2001

USINAS ELÉTRICAS

As usinas elétricas geram eletricidade em grande escala.

Elas funcionam de modos diferentes, mas todas

aproveitam uma fonte de energia e a usam para alimentar

geradores elétricos gigantes.

USINA HIDRELÉTRICA

Numa usina hidrelétrica, a energia da água em queda é usada para gerar

eletricidade. Constrói-se uma barragem num rio, formando uma grande

represa. A água é liberada por um cano ou comporta para criar um fluxo de

alta pressão, que gira uma turbina mais abaixo. As turbinas movidas pela

água têm lâminas em forma de taça, diferente do formato de asa das

turbinas a gás ou vapor.

CAPACIDADE DE CAPACIDADE DE PRODUÇÃOPRODUÇÃO

Resumo da Hidreletricidade no Brasil

Usinas Potência (Mw)

Localização

(Região)Tucuruí 3980 NorteBalbina 250 Norte

Paulo Afonso 2460 NordesteSobradinho 1050 Nordeste

Moxotó 439,2 NordesteItaparica 1500 Nordeste

Xingó 3000 NordesteSão Simão 1715 Sudeste

Nova Ponte 510 SudesteÁgua

Vermelha1380 Sudeste

Três irmãos 808 SudesteEmborcação 1192 SudesteIlha solteira 3230 Sudeste

Porto Primavera

1854 Sudeste

Jaguará 425,6 SudesteTrês Marias 387,6 Sudeste

Foz do areia 2511 SulCapivara 640 Sul

Itaipu 12600 SulParigot de

Souza246,96 Sul

Itaúba 625 SudesteSalto Osório 1050 SudesteIlha Solteira 3230 Centro

OesteItumbiara 2080 Centro

OesteJupiá 1411,2 Centro

Oeste

Hidreletricidade no mundo:Hidreletricidade no mundo:

Cerca de 20% da energia elétrica gerada no mundo todo é proveniente

de hidrelétricas. Três Gargantas, sendo construída na China será a maior

do mundo e terá uma capacidade de produzir 85 bilhões de KWh.

CONSTRUÇÃCONSTRUÇÃOO

É necessário estudar muito bem o regime de um rio antes de começar a edificação de uma usina.

Se uma usina hidrelétrica for projetada para trabalhar com a vazão mínima, nas cheias ela se inundará e desperdiçará muita água; se, ao contrário, for projetada para aproveitar as cheias, suas turbinas ficarão quase paralisadas no período das secas.

Os rios mais adequados para a construção de hidrelétricas são os dotados de maiores desvios, mas são justamente estes os mais sujeitos a grandes variações da vazão.

A regularização do regime de um rio só é possível com a construção de barragens sólidas, de modo a poder fechar o leito do rio.

A montagem e a utilização das barragens devem atender a cálculos e precauções excepcionais.

Ao construir-se uma represa, são colocados em seu corpo diversos termômetros, que medem a temperatura a distância.

PRODUÇÃOPRODUÇÃOA energia hidrelétrica é a obtenção através do aproveitamento do

potencial hidráulico de um rio. Para que esse processo seja realizado é necessária a construção de usinas em rios que possuam elevado volume de água e que apresentem desníveis em seu curso.

A força da água em movimento é conhecida como energia potencial gravitacional, essa água passa por tubulações da usina com muita força e velocidade, realizando a movimentação das turbinas. Nesse processo, ocorre a transformação de energia potencial gravitacional (energia da água) em energia mecânica, cinética, (movimento das turbinas). As turbinas em movimento estão conectadas a um gerador, que é responsável pela transformação da energia mecânica em energia elétrica.

Normalmente as usinas hidrelétricas são construídas em locais distantes dos centros consumidores, esse fato eleva os valores do transporte de energia, que é transmitida por fios até as cidades.

A eficiência energética das hidrelétricas é muito alta, em torno de 95%. O investimento inicial e os custos de manutenção são elevados, porém, o custo do combustível (água) é nulo.

IMPACTOS AMBIENTAISIMPACTOS AMBIENTAISOs impactos ambientais provocados pela construção de uma usina

hidrelétrica são irreversíveis. Apesar das usinas hidrelétricas utilizarem um recurso natural renovável e de custo zero que é a água, "não poluem" o ambiente, porém alteram a paisagem, ocorrem grandes desmatamentos provocam prejuízos à fauna e à flora, inundam áreas verdes, além do que muitas famílias são deslocadas de suas residências, para darem lugar à construção dessa fonte de energia.

Durante a construção de uma usina hidrelétrica muitas árvores de madeira de lei são derrubadas, outras são submersas, apodrecendo debaixo d'água permitindo a proliferação de mosquitos causadores de doenças. Muitos animais silvestres morrem, por não haver a possibilidade de resgatá-los. Tudo isso em nome do desenvolvimento e conforto. Uma usina hidrelétrica leva em média 10 anos para ser construída e tem vida útil em média de 50 anos.

ASPECTOSASPECTOS

POSITIVOS NEGATIVOSÉ uma energia limpa, ou seja, não emite gases poluentes da queima de combustível

Para fazer uma hidrelétrica é necessário fazer um lago artificial, o que inunda grandes áreas de biomas naturais (florestas, savanas…)

Não há gasto com combustível Pode aumentar o nível do rio por causa do represamento.

É uma fonte de energia barata. Altera levemente alguns detalhes no ambiente como a umidade e o ciclo das chuvas o que pode causar problemas ao ecossistema local.

No Brasil, por exemplo, é uma boa opção por causa da quantidade de recursos fluviais disponíveis com grande vazão e por causa dos vários acidentes geográficos (montanhas, cachoeiras…).

É necessária a mudança de local das pessoas que moram nos territórios que sediarão a usina. No Brasil mais de 330 mil pessoas já saíram de suas casas por esse motivo.

É uma energia renovável, ela se renova eternamente, assim não há preocupações com o seu esgotamento.

Em alguns casos é necessário mudar o curso natural do rio o que pode prejudicar ecossistemas.

Devido à decomposição da vegetação submersa são emitidas consideráveis quantidades de metano que contribui 21 vezes mais com o aquecimento global que o metano.

MAIORES PRODUTORESMAIORES PRODUTORES

USINAS TERMELÉTRICASUSINAS TERMELÉTRICASÉ o tipo mais comum de usina de energia elétrica, sua fonte de energia é um combustível fóssil, em geral gás natural, carvão ou petróleo. O calor liberado na queima do combustível ferve a água e gera vapor. Sob grande pressão, o vapor passa pela

turbina e faz girar. A rotação é transmitida ao gerador

•A energia térmica começou a ser utilizada para o preparo de alimentos, utilizando-se a madeira para a queima.

•Novos conhecimentos sobre energia surgiram, e o carvão passou a ser utilizado como combustível.

•O petróleo foi em seguida descoberto, e seus derivados passaram a substituir o carvão mineral como combustível.

•Hoje, outras técnicas, como a queima de hidrocarboneto, são utilizadas para a produção da energia.

• Novas técnicas não poluentes estão sendo buscadas.

CAPACIDADE DE PRODUÇÃOCAPACIDADE DE PRODUÇÃO

Termeletricidade no mundo:Termeletricidade no mundo:

As usinas térmicas não são propriamente eficientes, em algarismos sua produção global é cerca de 38%, isto é, apenas aproximadamente 38% da energia térmica colocada na usina pelo combustível torna-se aproveitável.

CONSTRUÇÃOCONSTRUÇÃO• As termelétricas são de construção relativamente fácil, pois ao

contrário das hidrelétricas, não necessitam de um rio com desnível nem alagar territórios.

• Podem ser construídas somente onde são necessárias, diminuindo a perda de energia nas linhas de transmissão.

• Necessitam ser construídas próximas às fontes de combustível utilizado.

• No Brasil apenas RS e SC possuem jazidas de carvão. Portanto, os outros estados necessitam utilizar um dos outros combustíveis para a produção de energia.

• Existem 4 tipos desta usina, de acordo com o combustível utilizado:

• A OLÉO, a CARVÃO, NUCLEAR e a GÁS.

PRODUÇÃOPRODUÇÃO

• O combustível utilizado é extraído da sua fonte, transportado até a usina e armazenado.• Na usina, uma caldeira com água é aquecida com a queima do combustível. • A água se transforma em vapor sob forte pressão dentro da caldeira.• O vapor move uma turbina e depois é liberado na

atmosfera ou reaproveitado através do condensador.• A turbina move um eixo que pertence à um gerador.• O gerador produz a energia elétrica.• A energia passa por um transformador e é conduzido

aos consumidores através de linhas de transmissão.

IMPACTOS AMBIENTAISIMPACTOS AMBIENTAIS• A liberação do CO2 aumenta o efeito estufa. Também

contribui para o aumento das ocorrências de chuvas ácidas.• O calor extraído da usina é liberado em rios ou mares,

aumentando a temperatura das águas.• Cinzas liberadas pelas chaminés acabam caindo e poluindo

águas, florestas e cidades das redondezas.• Nas termelétricas movidas à energia nuclear, há o problema

do lixo/resíduo atômico.

ASPECTOSASPECTOS

POSITIVOS NEGATIVOSConstrução fácil e apenas onde é

necessária, diminuindo a

perda de energia.

Impactos ambientais.

Possibilidade do uso do gás

natural, que é menos poluente.

Alto custo do combustível.

Não depende das condições

climáticas para a produção.

Combustível não renovável que

um dia se esgotará.

RAZÕES RAZÕES ECONÔMICASECONÔMICAS

Necessidade de mais energia, sem a possibilidade de uma hidrelétrica.

Baixo custo de construção.Mesmo sem escassez de energia, o

Estado pode construir a usina e vender essa energia à países vizinhos.

A produção de energia pode ser a partir de um combustível do qual a região é rica, não sendo necessário comprar

fora.

MAIORES PRODUTORESMAIORES PRODUTORESBrasil e América do Sul:Termo Rio – Duque de Caxias / RJcapacidade 1040Mw (movida a gás

natural)

No mundo:Xinhua – Zhejiang / Chinacapacidade 4000Mw (movida a carvão)

ENERGIA MECÂNICA NA NATUREZAENERGIA MECÂNICA NA NATUREZAEnergiaEnergia é a capacidade de executar um trabalho.

Energia mecânica (EM) Energia mecânica (EM) é aquela que acontece devido ao movimento dos corpos ou armazenada

nos sistemas físicos.

Na natureza existem 7 tipos de (EM):

Potencial... Potencial... deriva da posição de uma partícula.Cinética... Cinética... deriva do movimento de uma partícula.

Mecânica... Mecânica... soma das duas anteriores.Química... Química... deriva da ligação entre os átomos.

Nuclear... Nuclear... da formação dos átomos.Eletromagnética... Eletromagnética... associada ao magnetismo.

Radiante... Radiante... que se irradia como a solar.

POTENCIALPOTENCIALEnergia Potencial (Ep) Energia Potencial (Ep) é a energia que pode ser armazenada em um

sistema físico e tem a capacidade de ser transformada em energia cinética.

Conforme o corpo perde energia potencial ganha energia cinética ou vice-versa. Subdivide-se em 2:

Energia Potencial Gravitacional (Epg);

É a energia que corresponde ao trabalho que a força Peso realiza.

Epg = P.h = m.g.h Epg = P.h = m.g.h Energia Potencial Elástica (Epel);

Corresponde ao trabalho que a força Elástica realiza.

Epel = Epel = k.x²k.x² 2 2

CINÉTICACINÉTICA

É a energia ligada ao movimento dos corpos. Resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo em movimento.

Ec = Ec = m.v²m.v²

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ENERGIA MECÂNICAENERGIA MECÂNICA

A energia mecânica de um corpo é igual a soma das energias potenciais e cinética dele.

Em = Ep + EcEm = Ep + Ec

A energia mecânica inicial é igual a energia mecânica final

EmEmii = Em = Emff

ENERGIA QUÍMICAENERGIA QUÍMICA

A energia química é uma energia baseada na força de atração e repulsão nas ligações químicas, presente na

matéria que forma tudo que esta à nossa a volta, inclusive o nosso corpo.

Para que se haja a utilização da energia química, é preciso que haja uma interferência externa forte o

suficiente para que se rompam essas ligações.

Quando acontece esse rompimento, a energia liberada pode se manifestar de várias formas diferentes. Elas podem ser liberadas em  forma de calor, luz e ainda

muitas outras formas.

NUCLEARNUCLEARA energia nuclear é a energia presa dentro do núcleo de cada átomo. Uma

O cientista Albert Einstein criou a seguinte fórmula matemática: E=mc², significa que a energia (E) é igual á massa (m) vezes a velocidade da luz (c) ao quadrado. Os cientistas usaram a fórmula de Einstein para descobrir a energia nuclear e construir bombas atômicas.

A fissão nuclear consiste em separar o núcleo de um átomo. A separação do núcleo gera energia luminosa e calorífica.

A fusão nuclear significa juntar vários núcleos para formar um só. O sol usa a fusão nuclear do hidrogênio para obter o hélio; neste processo liberta-se luz e calor.

Por todo o mundo, cientistas têm tentado controlar a fusão nuclear de forma a que esta constitua uma fonte de energia menos dispendiosa.

ELETROMAGNÉTICAELETROMAGNÉTICA

Está associada aos fenômenos eletromagnéticos: a eletricidade, o

magnetismo e a radiação eletromagnética (luz).

ENERGIA RADIANTEENERGIA 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 objeto fazem

com que as suas moléculas se movam mais depressa, convertendo-se energia térmica.

TRANSFORMAÇÕES DE ENERGIATRANSFORMAÇÕES DE ENERGIA Energia elétrica em térmica: quando usamos o chuveiro

elétrico, água é aquecida, ou quando usamos o ferro elétrico ou no uso de aquecedores.

Energia elétrica em luminosa: quando acendemos uma lâmpada ou quem sabe a luz que está sendo refletida aí na tela do seu

computador;

Energia química em mecânica: esta transformação é vista quando corremos ou andamos ou qualquer contração

muscular;

Energia química em elétrica: acontece quando por exemplo acionamos a bateria de uma carro, ou o que acontece

com o peixe poraquê (Electrophorus electricus), este peixe pode emitir até 200 volts de energia elétrica.

Energia química em luminosa: essa conversão é vista em alguns peixes de águas profundas, algas e nos vaga-lumes.

Energia cinética em elétrica: na queda d’água a energia faz girar as turbinas nas usinas hidrelétricas.

Energia solar em elétrica: é o que acontece através de placas, células fotovoltaicas, que captam essa energia

transformando-a em eletricidade.

CONSERVAÇÃO DE ENERGIACONSERVAÇÃO DE ENERGIAA energia conserva-se num sistema isolado (Não sofre

influência externa).

DISSIPAÇÃO DE ENERGIADISSIPAÇÃO DE ENERGIA

Nas transferências de energia entre dois sistemas, há sempre ou quase sempre "perdas" de energia, embora estas sejam, por

vezes, tão pequenas que são desprezadas.

Ao longo dos anos tem-se verificado uma contínua degradação da energia, ou seja, um aumento da quantidade de energia dissipada,

embora, cada vez mais, se procurem formas de minimizar essas perdas.

Contudo, a energia nunca desaparece, seja qual for a transformação que ocorra. A energia não é destruída nem criada pelos sistemas,

apenas se transforma e/ou transfere entre sistemas.

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

www.ambientes.ambientebrasil.com.br/energia/htmlwww.wikipedia.org/wiki/Usina_termoelétricawww.infoescola.com.brwww.sobiologia.com.br