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Souza, Antonio Costa Marques e Cláudio dos Reis Barbosa vivem no escuro, apesar de morar na região de uma das maiores usinas hidrelétricas do país... Eles estão entre os 30% de habitantes da zona rural que não têm acesso à energia elétrica...Dos quatro, apenas o trabalhador braçal Barbosa já tinha ouvido falar na possibilidade de racionamento de energia. Ele resume o pensamento dos companheiros sobre o corte: “Para mim, não faz diferença porque eu não tenho mesmo.” Folha de S. Paulo, São Paulo, p. B3. 20 maio 2001. E para você, o racionamento ou a economia de energia elétrica fazem diferença? Quem vive onde há eletricidade já passou pela experiência de acabar a luz repentinamente, seja por alguns minutos, seja por várias horas. O chamado apagão, a interrupção da eletricidade em uma dada região, especialmente quando a região afetada é grande, mostra como nos dias atuais dependemos da eletricidade ou energia elétrica. Quantas coisas deixam de funcionar, quantas atividades ficam impedidas de ser realizadas! Procure se lembrar de algumas. Que objetos ou aparelhos deixam de funcionar quando falta energia elétrica? Pense não só em sua casa, como também em toda cidade – ruas, edifícios, fábricas, escritórios, lojas, parques, cinemas etc. – ou mesmo em regiões afastadas da cidade, no campo, em áreas agrícolas. Quais desses aparelhos poderiam ser substituídos por outros que realizassem as mesmas funções? Vamos pensar no caso de uma residência, organizando essas idéias para depois tirar algumas conclusões. Discutir as vantagens e desvantagens dos conhecimentos científicos e suas aplicações, seus benefícios e riscos, envolve inúmeros fatores e pontos de vista. Qual o papel de um cidadão comum, que parece não poder interferir nesses caminhos e descaminhos que o mundo segue? Será que só nos resta esperar e assistir a tudo isso de braços cruzados? Ou será que podemos dar nossa contribuição, antes que seja tarde? Seja qual for a participação de cada um, individual ou coletivamente, é preciso ter uma base de conhecimentos científicos para compreender melhor este mundo em que vivemos, suas transformações e conseqüências para nós e para as futuras gerações. Cada vez mais, isso é tão importante quanto saber ler e escrever. Afinal, sem compreender as coisas, não podemos nem dar palpite! Ciências Ensino Fundamental 34 Todos esses aparelhos transformam energia elétrica em alguma outra forma de energia. Em outros aparelhos não elétricos podem ocorrer outras transformações. Como no caso de um Desenvolvendo competências Uma boa forma para organizar informações é construir uma Tabela. É o que sugerimos, aqui, para refletir sobre o uso da energia elétrica. A idéia é que você faça uma tabela, colocando na primeira coluna, alguns aparelhos elétricos que conhece (procure listar pelo menos uns 10) e, na segunda, escrevendo aquilo que cada aparelho fornece, ou seja, a função que executa. A terceira coluna, iremos preencher logo adiante. Veja esses exemplos: Agora, com a tabela costruída na atividade 1, vamos refletir juntos. Na primeira coluna, está a lista de aparelhos elétricos, que podem ser de muitos tipos, exercendo funções diferentes, que são as que você listou na segunda coluna. Nela, podem ter aparecido coisas do tipo: calor, limpeza, roupa lavada, notícias, música, refrigeração etc. Podemos reescrever essas coisas de uma outra forma, procurando o que há em comum, nas funções desses aparelhos. Por exemplo, você pode ter listado, em seus exemplos, uma batedeira, um ventilador e uma furadeira. Repare que todos eles, apesar de estarem executando tarefas diferentes, produzem algum movimento. Nesses três exemplos, todos possuem motores elétricos. Esse tipo de motor transforma a energia elétrica em movimento, que é uma outra forma de energia, que chamamos de energia mecânica. Assim, em todos esses aparelhos, a energia elétrica está se transformando em alguma outra forma de energia. Ao utilizá-los, estamos “consumindo” alguma energia, ou seja, transformando-a em movimento, calor, luz ou som, por exemplo. Desenvolvendo competências Voltando à tabela, preencha a terceira coluna com a forma de energia resultante da ação do aparelho. Coloque, ao lado da palavra ou frase que escreveu na segunda coluna, a forma de energia que se relaciona a ela na terceira coluna. Por exemplo, a água fria, quando passa por dentro do chuveiro, é aquecida. Portanto, a forma de energia obtida com o uso do chuveiro elétrico é o calor, ou o que também se chama de energia térmica. Repare, então: no chuveiro, a energia elétrica se transforma em calor ou energia térmica. O mesmo ocorre em um ferro de passar roupa ou em um aquecedor elétrico. Na lâmpada, a energia elétrica se transforma em luz, ou energia luminosa (nas lâmpadas comuns, incandescentes, uma boa parte também se transforma em calor). 1 2 Aparelho elétrico Lâmpada Chuveiro Elétrico ... O que faz ou fornece Luz / iluminação Água quente ... Forma de energia obtida fogão a gás usado para aquecer, em que a energia química do gás (combustível) é transformada em calor e luz quando ele “queima”, ou seja, quando sofre uma reação de combustão. Capítulo II – Ciência e tecnologia: benefícios e riscos 35 Desenvolvendo competências Liste algumas atividades de um dia comum de sua vida, desde a hora em que acorda até a hora de dormir: os objetos e aparelhos que usa, suas atividades físicas, fenômenos da natureza que observa ao seu redor. Procure associar cada coisa que listou a alguma forma ou transformação de energia. MEDINDO O CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA Você já observou que em quase todos os aparelhos elétricos, como ferro de passar, geladeira, lâmpada, televisão, aparelho de som, existem (em geral na parte de trás) chapinhas ou impressos do fabricante que contêm informações sobre o aparelho? A foto abaixo mostra um exemplo. Além de identificações do produto ou da marca, existem também algumas especificações técnicas. Em geral, são números acompanhados de símbolos ou letras como V (volt), Hz (hertz), A (ampère), W (watt) e outros. Tais símbolos representam unidades de medidas de algumas grandezas elétricas, características do aparelho ou da rede elétrica em que devem ser ligados. Geralmente não damos atenção a esses códigos, mas eles podem ser bastante úteis. Veja o exemplo da voltagem (ou tensão) e da potência, que na chapinha da ilustração correspondem a 115V e 300W. Para que servem essas informações? 3 Mas não só em aparelhos ocorrem transformações de energia. Elas estão presentes em tudo o que acontece no nosso dia-a-dia e, mais que isso, em tudo o que acontece no mundo e no Universo, tanto em produtos tecnológicos como em fenômenos naturais: em um relâmpago, nos ventos, no fogo, em um “banho” de sol, numa planta crescendo, numa pessoa correndo, numa onda do mar, numa folha caindo, num vaga-lume piscando e até mesmo num abraço! A voltagem ou tensão especificada (chamada tensão nominal) é a da rede elétrica (da tomada) em que o aparelho funciona adequadamente: 115V, neste exemplo. As redes elétricas de nossas casas ou de qualquer outro lugar podem ser de 110V (ou valores próximos, como 115, 120 ou 127V) ou de 220V. Você já deve saber que se ligarmos um aparelho fabricado para funcionar em 110V numa tomada de 220V, ele “pifa”, se estraga! Se for uma lâmpada, ela queima. E, ao contrário, se ligarmos um aparelho de 220V em uma tomada de 110V, ele não funciona adequadamente. Uma lâmpada vai ter seu brilho bem mais fraco. Daí a importância de conhecermos a tensão nominal de um aparelho e da tomada onde vamos ligá-lo. A potência, que nesse exemplo é de 300W, é uma característica do aparelho e corresponde à quantidade de energia usada pelo aparelho a cada segundo. O consumo de energia de um aparelho elétrico de 300W, por exemplo, durante uma hora de funcionamento, é de 300Wh (watt-hora). Se ele ficar ligado, em média, duas horas por dia, irá consumir 600Wh (2h x 300W) por dia. Em um mês de 30 dias, consumirá 30 vezes isso: 18.000Wh ou 18kWh. O kWh (quilowatt-hora),