Transformações de energia no liquidificador, chuveiro elétrico nas lâmpadas.

RKA - E aí pessoal, tudo bem? Nessa aula vamos falar a respeito de alguns aparelhos que costumamos utilizar no nosso cotidiano e eu também quero mostrar como ocorrem as transformações de energia, isso porque na aula passada nós chegamos a falar um pouco sobre essas transformações e também falamos a respeito dos tipos de energia. Mas enfim, vou começar falando a respeito do liquidificador. Mas você sabia que o seu liquidificador possui um motor elétrico? E nesse motor elétrico nós encontramos duas partes principais: uma fixa, que não se move quando ele entra em funcionamento. A parte fixa é constituída de fios de cobre encapados com um material transparente formando duas bobinas. Então, essa aqui é a parte fixa. E outra que, em geral, gira em torno de um eixo quando o motor é ligado, então, mais ou menos assim. Já na parte fixada ao eixo, os fios de cobre são enrolados em torno desse eixo, algo mais ou menos assim. Então essa aqui é a parte que gira em torno do eixo. Uma outra coisa muito importante do seu liquidificador é a parte móvel de um motor, e ela apresenta, acoplada ao eixo, um cilindro metálico formado de pequenas placas de cobre separadas entre si por ranhaduras, cuja função é isolar eletricamente uma placa da outra. E o interessante é que o circuito elétrico da placa móvel é formado por vários pedaços de fios de cobre independentes e o fio é coberto por um material isolante transparente e suas extremidades são ligadas às placas de cobre. Então, essa peça de formato cilíndrico acoplada ao eixo é denominada, ou seja, é chamada de anel coletor, e sob as plaquinhas deslizam dois carvãozinhos. Ok, deixa eu desenhar isso aqui para você entender melhor então. É mais ou menos assim. A peça em formato de cilindro é mais ou menos assim. Deixa eu colocar uma visão aérea para você ver isso melhor. Algo mais ou menos assim, aqui é um carvãozinho, aqui outro. OK, esse daqui é o eixo, esse daqui é o anel coletor. Então aqui os dois carvãozinhos. Tá, mas dito isso, você conhecendo um liquidificador internamente, ok, mas quando o circuito elétrico é colocado em funcionamento, ou seja, quando você coloca a sua tomada na rede elétrica, o que passa a existir é corrente elétrica nas bobinas fixas e também no circuito elétrico fixado ao eixo que se encontra em contato com os carvãozinhos, e nesse momento, o circuito do eixo fica sujeito a uma força e o faz girar, e o outro circuito é ligado, repetindo o procedimento anterior. E o resultado disso é o giro completo do eixo, característico dos motores elétricos. Mas eu quero que você perceba que os motores têm a função de produzir movimento. E o que nós estamos fazendo é uma transformação de energia elétrica para a energia mecânica. Lembra que eu disse na aula passada que a energia não se perde? Então, nós apenas estamos trabalhando com o processo de conversão de energia em um aparelho liquidificador. Um outro aparelho que também faz essa conversão de energia, não necessariamente energia elétrica em energia mecânica, é o chuveiro elétrico. Você já se perguntou como a sua água esquenta e fica aquele banho tão quentinho? E esse tipo de aparelho está em um grupo chamado de aparelho resistivo, ou seja, cuja função é produzir aquecimento. E a maioria dos chuveiros elétricos funcionam sob a tensão elétrica de 220 volts, claro, a maioria, não significa todos, e eles possuem duas possibilidades: inverno e verão. E cada uma delas está associada a uma potência. Deixa eu colocar isso aqui e vamos entender como funciona de fato. Deixa eu desenhar um chuveiro mais ou menos aqui, que aí eu explico para você o que acontece. Então mais ou menos assim, o meu desenho aqui o chuveiro, aqui os pontos de contato, aqui o diafragma, já vou explicar cada um desses detalhes. Então, a água entra na caixa do chuveiro com muita pressão e a água que sai tem uma vazão menor, e o que acontece é que parte dela se acumula dentro do chuveiro, e aí a água acumulada empurra o diafragma, que é a peça que serve de apoio para alguns pontos de contato elétrico. Então esse daqui é o diafragma. E o que acontece com isso é que esse diafragma sobe e os pontos de contato se tocam. Aqui eu tenho um ponto de contato e em cima eu também tenho outro ponto de contato, então quando esses pontos se tocam, eles se conectam à rede de energia. E, com isso, a corrente elétrica é acionada e começa a percorrer a resistência, que eu vou colocar aqui elemento de aquecimento, lembrando que a resistência é uma peça metálica que esquenta quando os elétrons da corrente fazem esse "vai e volta" por ela. Então, toda vez que você tiver movimento de elétrons por essa resistência, ela vai esquentar. E o que acontece é que essa resistência superaquecida faz com que a água fria que também se acumula no chuveiro esquente. E você percebeu o tipo de transformação de energia que nós fizemos aqui? Ou seja, nós fizemos a conversão de energia elétrica em energia térmica. Novamente, a energia não se perdeu, ela se transformou. Agora, algumas coisas interessantes é que na ligação "verão" usa-se um pedaço maior desse mesmo fio, ou seja, do resistor, enquanto na ligação "inverno" usa-se um pequeno trecho do fio. É mais ou menos assim: aqui o verão e aqui o inverno. Deixa eu fazer um resumo disso para você entender. Eu posso colocar verão e inverno e pensar a respeito do aquecimento, da potência, da corrente e do comprimento do resistor, mais ou menos para você entender como funciona cada uma dessas ligações. Ok, o aquecimento no verão é menor, enquanto no inverno é maior, você precisa aquecer mais, né? Já que nós estamos aquecendo menos no verão, então a potência é menor. Já no inverno, é maior, e aí nós precisamos de menos corrente, ou seja, a corrente é menor no verão e é maior no inverno. Com isso, o comprimento do resistor tem que ser maior no verão e menor no inverno. Mas enfim, para as outras ligações, por exemplo, se eu quisesse uma ligação inverno-verão, bastaria nós utilizarmos comprimentos diferentes do resistor. É mais ou menos isso, mas o que eu quero que vocês foquem é na transformação de energia elétrica em energia térmica. Outro aparelho que provavelmente você utiliza bastante em sua casa é a lâmpada. Bem, nós temos diversas lâmpadas no mercado, como lâmpadas de descarga, lâmpadas de indução lâmpadas de halogênio... Mas eu quero focar principalmente nas lâmpadas incandescentes e, claro, eu quero focar no tipo de conversão de energia. Então, basicamente, as lâmpadas incandescentes possuem um filamento de tungstênio. Deixa eu desenhar mais ou menos essa lâmpada incandescente, porque ela é bem comum. E o importante desse tipo de lâmpada, como eu falei, é o filamento de tungstênio, que nada mais é do que um metal de transição que em temperatura ambiente encontra-se no estado sólido. Então aqui é a minha lâmpada, o filamento de tungstênio, e nós utilizamos este filamento de tungstênio porque apresenta um ponto de fusão muito elevado e ele pode ser transformado em fios muito pequenos, ou seja, esses fios pequenos aqui. E o interessante é que esse filamento emite luz durante a passagem da corrente elétrica, então, basicamente, o resistor impede que a corrente flua, fazendo com que esse filamento de tungstênio se aqueça até emitir luz, ou seja, nós temos um processo de conversão de energia elétrica em energia luminosa. Basicamente, quando nós colocamos a nossa lâmpada, nós temos energia elétrica e o resistor impede a fluidez da corrente e, com isso, gera um aumento da temperatura e esse aumento de temperatura faz emitir luz. E aí nós temos energia luminosa. Então, um processo de conversão de energia elétrica em energia luminosa. Nós temos vários tipos de lâmpadas. Mas eu quero que você entenda é que geralmente temos esse processo mesmo de conversão de energia. O que eu quero que você foque nessa aula é que esses aparelhos convertem energia, ou seja, a energia não é perdida. Mas é isso aí, pessoal, até a próxima aula.