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A energia pode ser dividida em diferentes tipos, dependendo de como se manifesta

A energia é uma grandeza única, mas, dependendo de como se manifesta, recebe diferentes nomes. Em resumo, as fontes de energia podem ser classificadas em renováveis e não renováveis, de acordo com a capacidade natural de reposição de recursos. Saiba mais sobre os principais tipos e fontes de energia na física.

Energia e unidade

Não há uma definição exata para energia, mas na física trata-se de um conceito extremamente importante e que representa a capacidade de realizar trabalho ou de desempenhar uma ação. 

A unidade de energia definida pelo Sistema Internacional de Unidades é o joule (J), que se caracteriza como o trabalho realizado por uma força de um Newton em um deslocamento de 1 metro. No entanto, ela também pode ser descrita em outras unidades:

  • Caloria (cal): é a quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de um grama de água de 14,5 a 15,5 graus Celsius. Um joule equivale a 0,24 calorias;
  • Quilowatt-hora (kWh): é usada habitualmente para medir o consumo de energia (1 kWh = 3,6 x 106 J);
  • British Thermal Unit: unidade térmica britânica (1 BTU = 252,2 calorias);
  • Elétron-volt (eV): é a quantidade de energia cinética ganha por um único elétron quando é acelerado por uma diferença de potencial elétrico de um volt, no vácuo (1 eV = 1,6 x 10–19 J).

Tipos de energia

Cinética

A energia cinética está relacionada com o estado de movimento de um corpo. Esse tipo de energia depende da massa e do módulo da velocidade do mesmo. Quanto maior o módulo da velocidade do corpo, maior é a energia cinética. Quando o corpo está em repouso, ou seja, o módulo da velocidade é nulo, a energia cinética é nula.

Potencial

A energia potencial está associada à posição que um corpo ocupa ou à deformação de um sistema elástico. No primeiro caso, a energia potencial recebe o nome de energia potencial gravitacional, enquanto no segundo de energia potencial elástica.

A energia potencial gravitacional depende da massa, da gravidade e da altura do ponto em que o corpo está sendo analisado. Já a energia potencial elástica deriva da constante elástica e da deformação da mola em questão.

Mecânica

A energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de força. Basicamente, ela pode ser entendida como a soma da energia cinética e potencial de um corpo.

A energia mecânica permanece constante na ausência de forças dissipativas, apenas ocorre a conversão entre suas formas cinética e potencial.

Térmica

A energia térmica, ou interna, é definida como a soma da energia cinética e potencial associada aos elementos microscópicos que constituem a matéria. Os átomos e as moléculas que formam os corpos apresentam movimentos aleatórios de translação, rotação e vibração. Esse movimento é chamado de agitação térmica. A variação de energia térmica de um sistema ocorre através de trabalho ou de calor.

Teoricamente, a energia térmica está ligada com o grau de movimentação de partículas subatômicas. Quanto maior for a temperatura de um corpo, maior é a sua energia interna. Quando um corpo com maior temperatura entra em contato com um corpo com menor temperatura, ocorrerá transferência de calor.

Elétrica

A energia elétrica é a energia produzida a partir das cargas elétricas das partículas subatômicas. As cargas, ao se deslocarem, geram corrente elétrica, criando o que chamamos de eletricidade.

Renovável e não renovável

A energia não renovável é aquela que depende de processos em escala de tempo geológico para se tornar disponível. Isso significa que, caso seja esgotada, demorará muito para se formar novamente. 

Petróleo, carvão mineral e gás natural são os principais exemplos de fontes de energia não renováveis. Alguns recursos energéticos, como o petróleo, têm esgotamento estimado para algumas poucas décadas, o que eleva o caráter estratégico desses elementos.

A energia renovável é aquela que não depende de processos em escala de tempo geológico para se tornar disponível. Isso significa que ela não se esgota, já que está em constante regeneração.

A energia eólica, solar e hidrelétrica são os principais exemplos de fontes de energia renováveis. 

Solar

A energia solar é formada por uma gama de ondas que podem ser captadas pelos olhos. Além disso, é percebida pelas plantas, que utilizam-a no processo de fotossíntese. Os raios de luz, que são uma forma de radiação eletromagnética, chegam até os nossos olhos, atingem a retina e geram um sinal elétrico que segue pelos nervos até o cérebro.

Ela pode ser transformada em energia térmica ou elétrica e aplicada em diversos usos. As duas principais formas de aproveitamento da energia solar são a geração de energia elétrica e o aquecimento solar de água. Para a produção de energia elétrica são usados dois sistemas: o heliotérmico, em que a irradiação é convertida primeiramente em energia térmica e posteriormente em elétrica; e o fotovoltaico, em que a irradiação solar é convertida diretamente em energia elétrica.

Sonora

A energia sonora é transmitida através do ar, por um movimento molecular entre dois ou mais objetos, provocando uma onda sonora. A onda sonora consiste em regiões de compressão das moléculas (moléculas próximas, pressão maior) e regiões de rarefação das moléculas (moléculas afastadas, pressão menor). O som pode ser produzido quando dois objetos estão em direções opostas ou, se estiverem na mesma direção, possuem velocidades diferentes.

As ondas da fala e outros sons comuns são ondas complexas, produzidas em muitas frequências de vibração diferentes. Ao chegar no ouvido, a energia sonora transforma-se em sinais elétricos, que seguem por nervos até o cérebro e assim percebemos o som.

Nuclear

A energia nuclear é a energia produzida nas usinas termonucleares. O princípio de funcionamento de uma usina termonuclear é a utilização do calor para gerar eletricidade. O calor é proveniente da divisão do núcleo dos átomos de urânio em duas partes, processo chamado de fissão nuclear.

A radiação é bastante usada na medicina, raios-X, radioterapia, mas também se associa a efeitos negativos como bombas atômicas e lixo nuclear.

Combustíveis fósseis

Combustíveis fósseis é a denominação dada a um grande grupo de combustíveis não renováveis e que foram formados há milhares de anos a partir de restos de animais e vegetais. Esses recursos têm um papel importante na sociedade, já que representam mais de 75% da demanda energética mundial, sendo utilizados em veículos, indústrias e residências. Estão incluídos nessas fontes o carvão mineral, gás natural, petróleo e seus derivados, como óleo diesel e gasolina.