ROTEIRO DE ESTUDOS

SEMANA 14/09 A 25/09

BIMESTRE: 3º

DISCIPLINA: FÍSICA

SÉRIE: 2ºANO A

PROFESSOR: CRISTIANE MARIA DOS SANTOS

TEMA 1: PRODUÇÃO E CONSUMO ELÉTRICO - FORNECIMENTO DE ENERGIA

TEMA 2: ENERGIA ELÉTRICA E USO SOCIAL

DURAÇÃO: 04 AULAS

COMO ENTREGAR SUA ATIVIDADE E TIRAR SUAS DÚVIDAS:

e-mail cristiane@prof.educacao.sp.gov.br OU SITE DA ESCOLA.

ENTREGAR ATÉ: 25/09/2020

HABILIDADES TEMA 1:

Discutir e avaliar usinas de geração de energia elétrica (termoelétrica, hidroelétrica, eólicas, ....etc), suas semelhanças e diferenças, seus impactos socioambientais, e como essa energia chega e é usada em sua cidade, comunidade, casa ou escola.

HABILIDADES TEMA 2:

ENERGIA ELÉTRICA E USO SOCIAL. Alcançar a aprendizagem de conceitos fundamentais sobre fontes de energia renováveis e não renováveis. Reconhecer diferentes pontos de vista, de modo que se posicionem sobre os benefícios e malefícios dos materiais renováveis e não renováveis para a produção de energia elétrica. Interpretação de texto e análise de gráficos.

RECURSOS NECESSÁRIOS:

Tema: 1

https://www.youtube.com/watch?v=I9rdAw6g7wI

https://brasilescola.uol.com.br/geografia/distribuicao-energia-eletrica-no-brasil.htm

Tema: 2

https://www.youtube.com/watch?v=bdgYTLW4ec4

https://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-nao-renovaveis-energia.htm

https://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-renovaveis-energia.htm

ROTEIRO DE ESTUDOS: TEMA 1

PRODUÇÃO E CONSUMO ELÉTRICO-

FORNECIMENTO DE ENERGIA

Deparamo-nos com questões ambientais, sociais e econômicas diariamente. O uso racional de energia deve ser meta de todos, visando a contribuição para melhoria do meio ambiente e para o desenvolvimento econômico sustentável.

Iniciaremos nossa atividade sobre como a energia é gerada, e como ela chega às nossas casas.

A energia é calculada em joule (J), de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI). Porém, a unidade de medida que mais se utiliza é o quilowatt-hora (KWh).

A produção de energia é gerada principalmente nas usinas hidrelétricas. Porém, é possível que a produção também venha da energia eólica, solar, termoelétricas, nucleares e outras.

As formas de gerar energia só são possíveis graças à TALES DE MILETO, que descobriu as cargas elétricas.

Vídeo, texto e questões em anexo.

Boa aula para todos!!!

Abraços!!!

ROTEIRO DE ESTUDOS: TEMA 2

ENERGIA ELÉTRICA E USO SOCIAL

Olá pessoal!!

Existem diversas fontes energéticas disponíveis em nosso planeta e que se dividem em dois tipos: energias renováveis e não renováveis. Energia renováveis são utilizáveis e aproveitadas ao longo do tempo sem possibilidade de esgotamento. Exemplos são: energia solar, energia eólica e energia hídrica. Em compensação, as energias não renováveis são recursos que existem na natureza e que, uma vez esgotadas, não se recompõem. Exemplos são: carvão mineral, petróleo e gás natural.

Vídeo, texto e questões em anexo.

Boa aula para todos!!

Um grande abraço!!

Responda: TEMA 1

1- Por que há necessidade de fazer barragens em usinas hidrelétricas?

2- Que vantagens há na produção de energia elétrica pelas usinas hidrelétricas, em relação aos outros tipos de usinas?

3- Quais transformações de energia estão envolvidas em uma usina hidrelétricas?

4- Pesquise e escreva sobre os outros tipos de energia como: eólica, solar, termoelétrica e nucleares.

Responda: Tema 2

1- Apresente argumentos favoráveis e desfavoráveis em relação ao uso social dos diferentes tipos de geração de energia.

2- Analise o gráfico que indica o consumo de energia no Brasil e responda qual o setor que consome mais energia no Brasil?

3- (Enem 2007) Qual das seguintes fontes de produção de energia é a mais recomendável para a diminuição dos gases causadores do aquecimento global?

1. Óleo diesel

2. Gasolina

3. Carvão mineral

4. Gás natural

5. Vento

4- (Enem 2002) Em usinas hidrelétricas, a queda d'água move turbinas que acionam geradores. Em usinas eólicas, os geradores são acionados por hélices movidas pelo vento. Na conversão direta solar-elétrica, são células fotovoltaicas que produzem tensão elétrica. Além de todos produzirem eletricidade, esses processos têm em comum o fato de:

1. Não provocarem impacto ambiental.

2. Independerem de condições climáticas.

3. A energia gerada pode ser armazenada.

4. Dependerem das reservas de combustíveis fósseis.

Tema 1

TEXTO PARA MELHOR COMPREENSÃO OU CLICK NO LINK DE RECURSOS NECESSÁRIO.

A distribuição de energia elétrica no Brasil constitui-se de uma rede complexa de elementos que tem por finalidade conduzir a energia desde o local de sua produção até o lugar onde será consumida. Esse sistema conecta unidades geradoras, vias de transmissão e distribuição e consumidores finais da energia elétrica.

Essa rede nem sempre foi integrada. No passado, antes do processo de industrialização intenso na região Sudeste do país, as linhas de transmissão e distribuição eram isoladas e visavam a atender as necessidades locais. Porém, a dimensão continental do Brasil, a urbanização, a industrialização e o aumento da demanda por energia elétrica em algumas regiões específicas, como no Sul e Sudeste, motivaram a integração do sistema de energia elétrica no país. Outro fator importante para essa necessidade de integração era que, em muitos casos, a produção de energia – em grande parte de origem hidrelétrica –, não estava localizada próximo dos locais de maior consumo, como os grandes centros urbanos e as regiões industriais.

A distribuição de energia elétrica no Brasil envolve processos de produção, transmissão e distribuição até o consumidor final

As empresas distribuidoras de energia (públicas ou privadas) são responsáveis pela entrega de energia e, assim como acontece com o sistema de transmissão, a distribuição é constituída por fios condutores, transformadores e equipamentos de medição, controle e proteção das redes elétricas. O sistema de distribuição é muito mais amplo e ramificado que o de transmissão, pois tem por objetivo chegar aos domicílios e empresas de todos os consumidores finais.

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A composição das redes de distribuição possui linhas de alta, média e baixa tensão. A potência da energia distribuída e entregue pode ser dividida em:

• redes elétricas primárias - redes de distribuição de média tensão que, além do papel de distribuição, atendem a médias e grandes empresas e indústrias.

• redes elétricas secundárias - redes de distribuição de baixa tensão que atendem consumidores residenciais, pequenos estabelecimentos comerciais e iluminação pública.

O Brasil possui hoje cerca de 80 milhões de Unidades Consumidoras (UC) (ponto de entrega de energia com medição individualizada e correspondente a um único consumidor). A maior parte das Unidades Consumidoras (85%) são residenciais, contudo, a indústria é responsável por 35% do consumo de energia elétrica no país.

As redes de transmissão e distribuição de energia no Brasil seguiram a trajetória histórica do processo de urbanização e industrialização. Os maiores centros urbanos e as regiões industriais do país são os maiores consumidores de energia elétrica. Nesse sentido, a infraestrutura das redes de transmissão e distribuição foi direcionada para esses espaço.

Tema: 2

Fontes renováveis de energia

As fontes renováveis de energia utilizam-se de recursos não esgotáveis, tais como a radiação solar, os ventos, a energia hidráulica, a biomassa, o calor geotérmico e outros.

As fontes renováveis de energia são aquelas formas de produção de energia em que suas fontes são capazes de manter-se disponíveis durante um longo prazo, contando com recursos que se regeneram ou que se mantêm ativos permanentemente. Em outras palavras, fontes de energia renováveis são aquelas que contam com recursos não esgotáveis.

Existem vários tipos de fontes renováveis de energia, das quais podemos citar a solar, a eólica, a hídrica, a biomassa, a geotérmica, a das ondas e a das marés. Veja um breve resumo sobre cada uma dessas energias não esgotáveis:

Energia solar

Consiste no aproveitamento da radiação solar emitida sobre a Terra. Trata-se, portanto, de uma fonte de energia que, além de inesgotável, é altamente potente, pois uma grande quantidade de radiação é emitida sobre o planeta todos os dias. A sua principal questão, todavia, não é a sua disponibilidade na natureza, e sim as formas de aproveitá-la para a geração de eletricidade.

Estação de captação de energia solar

Existem duas formas de utilização da energia solar, a fotovoltaica, em que placas fotovoltaicas convertem a radiação solar em energia elétrica, e a térmica, que aquece a água e o ambiente, sendo utilizada em casas ou também em termoelétricas através da conversão da água em vapor, este responsável por movimentar as turbinas que acionam os geradores.

Mapa Mental: Fontes Alternativas de Energia

*Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!

Energia eólica

Utiliza-se da força promovida pelos ventos para a produção de energia. Sua importância vem crescendo na atualidade, pois, assim como a energia solar, ela não emite poluentes na atmosfera. As usinas eólicas utilizam-se de grandes cataventos instalados em áreas onde a movimentação das massas de ar é intensa e constante na maior parte do ano. Os ventos giram as hélices, que, por sua vez, movem as turbinas, acionando os geradores.

Estação de produção de energia eólica

Embora essa fonte de energia seja bastante eficiente e elogiada, ela apresenta algumas limitações, como o caráter não totalmente constante dos ventos durante o ano, havendo interrupções, e a dificuldade de armazenamento da energia produzida.

Energia hídrica ou hidroelétrica

Por sua vez, a energia hidroelétrica utiliza-se do movimento das águas dos rios para a produção de eletricidade. Em países como Brasil, Rússia, China e Estados Unidos, ela é bastante aproveitada pelas usinas que transformam a energia hidráulica e cinética em eletricidade.

Usina hidrelétrica de Itaipu, a segunda maior do mundo

Como é necessário o estabelecimento de uma área de inundação no ambiente em que se instala uma usina hidrelétrica, a sua construção é recomendada em áreas de planalto, onde o terreno é mais íngreme e acidentado, pois rios de planície necessitam de mais espaço para represamento da água, o que gera mais impactos ambientais.

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Por um lado, as hidroelétricas trazem vários prejuízos ambientais, não só pela inundação de áreas naturais e desvio de leitos de rios, como também pelo dióxido de carbono emitido pela decomposição da matéria orgânica que se forma nas áreas alagadas. Por outro lado, essa é considerada uma eficiente forma de geração de eletricidade, além de ser menos poluente, por exemplo, que as termoelétricas movidas a combustíveis fósseis.

Energia da biomassa

A biomassa corresponde a toda e qualquer matéria orgânica não fóssil. Assim, pode-se utilizar esse material para a queima e produção de energia, por isso ela é considerada uma fonte renovável. Sua importância está no aproveitamento de materiais que, em tese, seriam descartáveis, como restos agrícolas (principalmente o bagaço da cana-de-açúcar), e também na possibilidade de cultivo.

A biomassa é utilizada como fonte de eletricidade e também como biocombustível

Existem três tipos de biomassa utilizados como fonte de energia: os sólidos, os líquidos e os gasosos.

Combustíveis sólidos: podemos citar a madeira, o carvão vegetal e os restos orgânicos vegetais e animais.

Combustíveis líquidos: o etanol, o biodiesel e qualquer outro líquido obtido pela transformação do material orgânico por processos químicos ou biológicos.

Combustíveis gasosos: aqueles que são obtidos pela transformação industrial ou até natural de restos orgânicos, como o biogás e o gás metano coletado em áreas de aterros sanitários.

Energia geotérmica

A energia geotérmica corresponde ao calor interno da Terra. Em casos em que esse calor se manifesta em áreas próximas à superfície, as elevadas temperaturas do subsolo são utilizadas para a produção de eletricidade.

Usina de energia geotérmica

Basicamente, as usinas geotérmicas injetam água no subsolo por meio de dutos especificamente elaborados para esse fim. Essa água evapora e é conduzida pelos mesmos tubos até as turbinas, que se movimentam e acionam o gerador de eletricidade. Para o reaproveitamento da água, o vapor é novamente transportado para áreas em que retorna à sua forma líquida, reiniciando o processo.

O principal problema da energia geotérmica é o seu impacto ambiental através de eventuais emissões de poluentes, além da poluição química dos solos em alguns casos. Somam-se a isso os elevados custos de implantação e manutenção.

Energia das ondas e das marés

É possível utilizar a água do mar para a produção de eletricidade tanto pelo aproveitamento das ondas quanto pela utilização da energia das marés. No primeiro caso, utiliza-se a movimentação das ondas em ambientes onde elas são mais intensas para a geração de energia. Já no segundo caso, o funcionamento lembra o de uma hidrelétrica, pois cria-se uma barragem que capta a água das marés durante as suas cheias, e essa água é liberada quando as marés diminuem. Durante essa liberação, a água gira as turbinas que ativam os geradores.

As fontes de energia renováveis utilizam-se de elementos sempre disponíveis na natureza

Fontes não renováveis de energia

As fontes não renováveis são aquelas que se utilizam de recursos naturais que não se disponibilizam continuamente na natureza.

As fontes não renováveis de energia são aquelas que se utilizam de recursos naturais esgotáveis, ou seja, que terão um fim, seja em um futuro próximo, seja em um período de médio ou longo prazo. Em alguns casos, esse tipo de energia costuma apresentar problemas de ordem ambiental, além de disputas envolvendo a extração e comercialização de suas matérias-primas.

Os principais exemplos de fontes de energia não renováveis são os combustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral, gás natural e xisto betuminoso) e os combustíveis nucleares. A seguir, você pode conferir um resumo de cada um desses tipos citados.

Petróleo

O Petróleo é, ainda nos dias atuais, a principal matéria-prima e uma das principais fontes de energia do mundo. Assim sendo, sua extração e utilização foram e ainda são alvos de conflitos envolvendo potências imperialistas e países produtores e refinadores. Trata-se, assim, de um recurso natural de caráter estratégico, pois é amplamente utilizado por veículos, constituindo-se como um elemento importante nos meios de transporte, além de também poder ser utilizado na fabricação de produtos derivados, notadamente o plástico.

Plataforma de extração de petróleo

Sabe-se que o petróleo é um hidrocarboneto que se forma a partir da deposição de restos orgânicos de animais e vegetais no fundo dos oceanos, onde também se constituem as bacias sedimentares. Assim, o soterramento desse material durante a consolidação das diversas camadas de sedimentos ao longo dos anos dá origem a um ambiente desprovido de oxigênio que se torna propício para a constituição de hidrocarbonetos.

Os combustíveis oriundos do petróleo são profundamente criticados sob o ponto de vista ambiental, pois a sua queima é responsável pela emissão de poluentes na atmosfera. Por esse motivo, vários países e entidades vêm buscando alternativas, a exemplo dos biocombustíveis. Além disso, o uso de outras fontes de energia também seria uma importante forma de depender menos economicamente desse tipo de recurso natural. Mesmo assim, podemos dizer que vivemos a “era do petróleo”, em que quem domina ou controla o uso desse material possui, em torno de si, um amplo poder econômico e político.

Carvão Mineral

O carvão mineral passou a ser amplamente utilizado a partir das revoluções industriais resultantes do capitalismo, sendo ainda hoje uma fonte de energia bastante utilizada em todo o mundo, perdendo somente para o petróleo. No total, ele corresponde a pouco menos de 26% dos recursos utilizados na produção de energia mundialmente, um número que cai para cerca de 6% no Brasil.

Área de extração de carvão mineral, uma das fontes de energia mais utilizadas no planeta

A formação do carvão mineral assemelha-se, em partes, com a do petróleo, pois ambos (e também o gás natural) são combustíveis fósseis, que se formaram em áreas sedimentares. Durante o período carbonífero da Era Paleozoica, havia áreas com imensas florestas e pântanos onde houve um gradativo acúmulo de plantas mortas, constituindo um material orgânico que foi por diversas vezes soterrado por várias camadas de sedimentos. Assim, com o tempo, formou-se uma condição natural de grande pressão sobre esse material que se transformou em carvão mineral.

Para extrair o carvão mineral do subsolo, constroem-se túneis e poços. Em alguns casos, sua disponibilidade ocorre em áreas de reservas ambientais ou florestais, o que pode gerar impactos ambientais elevados. Além disso, a queima do carvão mineral é considerada ainda mais poluente que a do petróleo. Esse material foi muito utilizado em trens de ferro como combustível e também é adotado em alguns tipos de usinas termoelétricas.

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Gás natural

O gás natural nada mais é do que a mistura de hidrocarbonetos leves na forma gasosa, tais como o metano, etano, propano, butano e outros. Suas reservas encontram-se quase sempre disponibilizadas nas áreas onde se extrai o petróleo, passando pelo mesmo processo de constituição. No entanto, ao contrário do petróleo e do carvão mineral, o gás natural é menos poluente, embora a sua combustão ainda sim apresente alguns níveis de poluição que causam danos à atmosfera.

Usina de produção de gás natural

O gás natural é muito utilizado em usinas termoelétricas, sendo considerado como uma fonte mais vantajosa por apresentar menor impacto ambiental, maior facilidade de transporte, além de uma necessidade quase nula de armazenamento. É também utilizado como fonte de energia em indústrias, residências (gás de cozinha) e também em alguns tipos de veículos com adaptação para esse tipo de combustível.

O transporte do gás natural é realizado por meio de gasodutos, que são estruturas de custo mediano para instalação, mas de fácil manutenção, o que representa certa vantagem em comparação com outras fontes de energia. No Brasil, existem importantes áreas de extração desses recursos, com destaque para a Bacia de Santos, havendo também gasodutos que transportam petróleo retirado da Bolívia, produto de importação.

Xisto betuminoso

O xisto betuminoso é um recurso natural fóssil também encontrado em áreas de rochas sedimentares, em que um material de origem orgânica, sob determinadas condições de pressão e temperatura, forma-se e agrega-se por entre essas rochas. Assim, ao aquecê-las a mais ou menos 500ºC, obtém-se o chamado óleo de xisto, o que é, literalmente, um ato de “tirar óleo de pedra”.

Rocha de onde é extraído o óleo de xisto

O Brasil possui uma das maiores reservas de xisto betuminoso do planeta, o que pode ser visto como uma condição estratégica. Por outro lado, sua extração não é tão vantajosa, pois ele é considerado uma fonte de energia menos eficiente e também com produtividade menor, além de ser responsável por profundos impactos ambientais tanto em sua coleta quanto em sua combustão.

Energia nuclear

A energia nuclear é obtida a partir do processo de fissão nuclear de átomos de urânio, que é considerado uma fonte esgotável de energia. Quando ocorre a fissão do núcleo desse material, libera-se uma grande quantidade de energia, que é utilizada para a produção, principalmente, de eletricidade.

Imagem externa de uma usina nuclear

Trata-se de um recurso energético estratégico, principalmente para países ou regiões que apresentam um baixo potencial hidrelétrico, além de ser menos dependente de outras fontes de energia. As energias nucleares contam com reservas maiores, utilizam menores áreas e não emitem poluentes gasosos na atmosfera.

Por outro lado, existem muitas críticas direcionadas à energia nuclear em razão de suas desvantagens, a saber: a destinação nem sempre eficaz do lixo atômico (radioativo e muito perigoso) das usinas nucleares, os elevados custos de produção, os altos riscos ambientais e sociais em casos de acidentes e também o fato de essa ser a mesma tecnologia utilizada para a fabricação de armamentos nucleares.

As fontes de energia não renováveis envolvem os combustíveis fósseis e os nucleares