Energia e eficiência — Engenharia, 11–13 anos
Os aparelhos recebem energia e transformam-na em movimento, luz, som ou aquecimento úteis. A eficiência compara o resultado útil com a energia fornecida, porque parte dela se dispersa em aquecimento, som ou atrito indesejados.
Energia útil e energia fornecida
Uma máquina normalmente não transforma toda a energia que recebe no resultado pretendido. Um motor elétrico pode produzir movimento, mas parte da energia aquece os fios e os rolamentos. A eficiência indica quanto da energia fornecida se transforma em resultado útil, geralmente sob a forma de fração ou percentagem.
Porque os engenheiros se preocupam com as perdas
Antigamente, a energia era tratada como algo que as máquinas podiam desperdiçar sem grande preocupação. À medida que cresceram os motores, as casas e as fábricas, a energia desperdiçada passou a significar mais combustível, custos e poluição. A eficiência tornou-se uma forma de comparar projetos e descobrir onde o isolamento, a lubrificação ou peças melhores podiam reduzir perdas.
Calcular uma eficiência
Um pequeno motor recebe 100 joules de energia elétrica e fornece 70 joules de movimento útil. A eficiência é a energia útil dividida pela energia fornecida: 70 ÷ 100 = 0,70. Multiplica por 100 para obter a percentagem: o motor tem 70% de eficiência e 30 joules transformaram-se em calor ou som indesejados.
A energia não desaparece numa máquina
É tentador dizer que a energia em falta desapareceu quando uma máquina é pouco eficiente. Na realidade, a energia foi transferida para outras formas, muitas vezes calor, som ou vibração que não queremos. Dizer que foi “perdida” é uma abreviatura útil, mas não significa que tenha deixado de existir.
Tornar os aparelhos do dia a dia mais eficientes
Uma chaleira, uma bicicleta, um carro e uma casa podem ser melhorados procurando energia que não ajuda a cumprir a tarefa. Um isolamento espesso abranda a saída de calor, o óleo reduz o atrito nas peças móveis e as lâmpadas LED transformam mais energia elétrica em luz do que as antigas lâmpadas de filamento. Os engenheiros melhoram a eficiência sem fingir que as perdas podem chegar a zero.
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