Categoria: Eletricidade

Entendendo a Termodinâmica

A termodinâmica é a área da física que busca explicar os mecanismos de transferência de energia térmica para que estes realizem algum tipo de trabalho.

13 de novembro de 2019
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A termodinâmica é um ramo da física que estuda as relações entre calor trocado e o trabalho realizado em um determinado processo físico, que envolve a presença de um corpo e/ou sistema e o meio exterior. É através das variações de temperatura, pressão e volume, que a física busca compreender o comportamento e as transformações que ocorrem na natureza.

O nome vem do grego onde therme significa calor e dynamis significa movimento. De uma forma mais simplificada, a termodinâmica é a área da física que busca explicar os mecanismos de transferência de energia térmica para que estes realizem algum tipo de trabalho. 

Essa ciência teve um grande impulso durante a revolução industrial, quando o trabalho que era realizado por homens ou animais começou a ser substituído por máquinas. Os trabalhos dos cientistas da época levaram-nos a duas leis muito amplas e aplicáveis a qualquer sistema na natureza. Para entender as leis da termodinâmica, precisamos antes entender alguns conceitos básicos, como:

 

O que é calor?

O conceito de calor determina que ele é a energia térmica em trânsito. Ocorre em razão às diferenças de temperatura entre os corpos e sistemas envolvidos.

O que é energia?

Segundo o conceito usado na física, energia é a capacidade que um determinado corpo tem de realizar trabalho.

 

Primeira Lei da Termodinâmica

A primeira lei diz que a variação da energia interna de um sistema pode se expressar através da diferença entre o calor trocado com o meio externo e o trabalho realizado por ele durante uma determinada transformação. Nessa lei, são estudadas algumas transformações:

Transformação isobárica, em que a pressão é constante, podendo variar somente o volume e a temperatura.

Transformação isotérmica, a temperatura é constante e variam somente a pressão e o volume.

Transformação isocórica ou isovolumétrica, em que o volume é constante e variam somente a pressão e a temperatura.

Transformação adiabática, é a transformação gasosa em que, no entanto, o gás não troca calor com o meio externo. Seja por estar termicamente isolado, ou ainda porque o processo acontece de forma muito rápida, fazendo com que o calor trocado seja desprezível.

 

Segunda Lei da termodinâmica

A Segunda Lei da Termodinâmica foi enunciada pelo físico francês Sadi Carnot, ela faz restrições para as transformações que são realizadas pelas máquinas térmicas, como por exemplo, um motor de uma geladeira.

Segundo Carnot, o enunciado é:

“Para que um sistema realize conversões de calor em trabalho, ele deve realizar ciclos entre uma fonte quente e fria, isso de forma contínua. A cada ciclo é retirada uma quantidade de calor da fonte quente, que é parcialmente convertida em trabalho, e a quantidade de calor restante é rejeitada para a fonte fria.”

 

Aplicações da termodinâmica

Ciência dos materiais: é a ciência que estuda meios para obtenção de novos tipos de materiais, com propriedades químicas e físicas bem definidas. Podemos dizer que a termodinâmica é uma das bases da engenharia dos materiais, pois os processos de fabricação de novos materiais envolvem muito a transferência de calor e trabalho para as matérias primas.

Indústrias: os processos industriais transformam matéria-prima em novos produtos usando máquinas e energia. Na indústria de laticínios, a transferência de calor é usada na pasteurização e na fabricação de queijos e manteiga. Nas siderúrgicas, as altas temperaturas dos fornos causam a fusão de várias substâncias, permitindo a sua combinação e produzindo diferentes tipos de aço.

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Fundição / Museu WEG – a matéria prima é transformada usando calor

Arquitetura: o desenho e a construção de habitações também devem levar em consideração os aspectos de troca de energia. É que nosso organismo só pode sobreviver em uma pequena faixa de temperatura onde nosso metabolismo é mais eficiente, por isso nos sentimos melhor quando a temperatura do meio ambiente está em torno dos 20°C.

Os projetos urbanos e residenciais levam isto em consideração, junto ao bom aproveitamento dos recursos naturais. Um exemplo é o uso da energia solar para substituir aquecedores de água que funcionam com energia elétrica ou com queima de combustível.

Agora você já sabe: termodinâmica é calor, energia e movimento! Para ler mais conteúdos como esse, fique de olho em nossa página do Facebook! <3

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Pilha de Bagdad: a misteriosa pilha milenar

A pilha de Bagdad é o equipamento elétrico mais antigo que se tem notícias, segundo especialistas, ela possui aproximadamente 2000 anos.

28 de outubro de 2019
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#descobertas, #eletricidade, #energia, #história, #mistérios, #pilha, #pilha de bagdad,

A pilha de Bagdad é o equipamento elétrico mais antigo que se tem notícias, segundo especialistas, ela possui aproximadamente 2000 anos e, apesar de bem rústica, o artefato antigo tem todas as características de uma pilha comum.

Foi na década de 30 que o arqueólogo alemão Wilhelm Konig descobriu em um vilarejo próximo a Bagdá, no Iraque, um misterioso vaso de argila de 13 centímetros de altura, o artefato era uma ânfora de barro contendo um cilindro feito de uma liga de cobre e estanho, com uma barra de ferro suspensa dentro dele. Por possuir sinais de corrosão, foram realizados testes na peça que revelaram a presença de alguma substância ácida, possivelmente vinagre ou vinho. Em resumo, o arqueólogo havia encontrado uma antiga pilha.

No total foram encontradas 12 pilhas de Bagdad datadas de 200 anos antes de Cristo e, mesmo depois de tantos anos desde o seu descobrimento, elas continuam intrigando os pesquisadores e gerando muitas discussões: afinal, para que as pessoas de 2 mil anos atrás precisavam de pilhas? 

pilhas Fonte da imagem: Reprodução/World Mysteries

 

Mistérios e controvérsias

As pilhas intrigam estudiosos até hoje, as controvérsias começam pela própria descoberta dos artefatos. Os registros sobre as escavações são escassos, foram pobremente documentos pelo arqueólogo alemão. Até hoje não existe um consenso se Konig encontrou os objetos no sítio arqueológico ou se os encontrou nos porões do Museu de Bagdá, onde depois se tornou diretor.

Outra controvérsia é em relação à idade das baterias, já que o estilo dos vasos pertenceria a um período posterior — entre 225 e 640 d.C. —, tornando os objetos muito mais “jovens” do que o apontado por Konig. No entanto, a maior discussão mesmo fica por conta da utilidade dos misteriosos objetos, pois não existe qualquer registro histórico que se refira a eles. Teriam os persas antigos algum conhecimento sobre os princípios da eletricidade?

 

Réplicas funcionais e possíveis utilidades

Por mais que hajam discussões sobre onde foram encontradas, há quanto tempo e se os antigos tinham conhecimento suficiente para fabricá-las, as pilhas eram capazes de conduzir uma corrente elétrica, este fato foi comprovado a partir de diversas réplicas criadas por pesquisadores no mundo todo.

Em 1940, o engenheiro americano Willard Gray construiu uma réplica da pilha de Bagdá e, usando uma solução de sulfato de cobre, conseguiu gerar cerca de meio volt de eletricidade. Nos anos 70, o egiptólogo alemão Arne Eggebrecht fez a bateria funcionar melhor ainda com um ingrediente abundante na antiga Mesopotâmia: com suco de uva, a pilha produziu 0,87 volt de energia. As réplicas indicam que as baterias eram capazes de produzir voltagens entre 0,8 e quase 2 volts. Se fossem conectadas — apesar de nunca terem sido descobertos fios condutores entre os artefatos —, as baterias poderiam produzir voltagens ainda mais altas.

Uma das hipóteses para o uso da pilha é a medicina – os gregos antigos, por exemplo, usavam peixes elétricos como analgésico. Mas a corrente gerada é pequena demais. Outra possibilidade é a aplicação da energia para galvanizar metais na ourivesaria. Contudo, nenhum material que pudesse conter as baterias jamais foi encontrado, e não existem registros confiáveis sobre a réplica do suposto processo de galvanização em laboratório. 

O mistério da finalidade das baterias de Bagdá continua e, embora longe de ser completamente resolvida, a polêmica exalta o imaginário popular. Se a descoberta estiver correta, os artefatos antecedem em pelo menos 1800 anos a invenção da célula eletroquímica de Alessandro Volta, que deu origem ao que conhecemos atualmente como pilha elétrica. Já imaginou?

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Galileo Ferraris e o campo magnético girante

Galileo Ferraris foi um físico e engenheiro eletricista italiano, seus estudos contribuíram para a história do motor elétrico.

19 de outubro de 2019
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#campo magnético, #energia elétrica, #energia mecânica, #galileo ferraris, #história, #motor elétrico,

Galileo Ferraris foi um físico e engenheiro eletricista italiano, seus estudos contribuíram para a história do motor elétrico. Isto porque descobriu de maneira independente o campo magnético girante, um princípio de funcionamento básico do motor de indução. Além disso, foi professor, durante mais de vinte anos, de Física Tecnológica, na escola de engenheiros de Turim, e também fundador da primeira Escola Superior de Eletrotecnia, na Itália, em 1886.

Foi durante a Exposição Internacional de Eletricidade de Turim em 1884, onde foi júri internacional, que examinou uma nova invenção – o transformador (“gerador secundário”). Iniciou seu trabalho de divulgação e investigação teórico-experimental sobre os problemas da aplicação dessa máquina elétrica estática. Tendo percebido a importância que a corrente alternada iria ter devido à utilização do transformador, realizou no seu laboratório um conjunto de experiências que fundamentaram o conceito de campo magnético girante, em 1885.

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Campo magnético girante trifásico.

O campo girante é um campo magnético rotativo usado em máquinas elétricas. A maneira mais simples de obter um campo girante é usar um ímã ou eletroimã e fazê-lo rodar por qualquer processo.

Galileo Ferraris preocupou-se com o problema da diferença de fase entre a intensidade de corrente elétrica primária  e secundária. Surgiu, então, um fenômeno que se relacionou com seus estudos sobre Óptica. Como, naquela época a luz era considerada uma vibração do éter, e da combinação de duas vibrações em quadratura de fase resultava uma vibração circular (luz polarizada), Galileo Farraris encontrou a forma de combinar dois campos magnéticos em quadratura de fase para obter um campo magnético girante — campo magnético criado por uma estrutura estática, mas com os pólos rodando no espaço em torno de um eixo, com uma velocidade constante.

Conseguiu realizar o campo magnético girante (elíptico ou circular) com a composição de dois campos magnéticos alternados, criados por bobinas fixas colocadas em quadratura no espaço, sendo cada uma percorrida por uma corrente elétrica alternada. 

Só em 1888 comunicou sua experiência à Academia de Ciências de Turim, onde refere-se às formas laboratoriais de obter duas correntes elétricas alternadas enfasadas entre si, a descrição de dois aparelhos eletromecânicos que mandou construir e as considerações que as experiências efetuadas resultaram em uma nova forma de converter energia elétrica em mecânica.

Seus estudos foram muito importantes para a aplicação em diversas tarefas, como a distribuição de energia em corrente alternada (divulgação do transformador) e transformação imediata dessa forma de energia em energia mecânica (motor do campo girante). Galileo Ferraris deu evolução a eletrotécnica, suas descobertas, fundamentais para a época, continuam contribuindo para a ciência e tecnologia atuais.

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A história da Mobilidade Elétrica

O primeiro carro elétrico que se tem notícias foi construído por William Morrison, nos EUA, em 1891.

13 de outubro de 2019
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#carros elétricos, #energia, #estações de recarga, #história, #mobilidade, #mobilidade elétrica, #ônibus elétrico, #weg,

A história da Mobilidade Elétrica começa nos anos de 1800, quando inovadores da Hungria, Holanda e Estados Unidos trabalharam no primeiro veículo movido a bateria. O primeiro carro elétrico que se tem notícias foi construído por William Morrison, nos EUA, em 1891. Logo, em 1900 os veículos elétricos ganharam popularidade, somando 38% de todos os veículos nas ruas dos EUA, comparados a 22% movidos a gasolina. Thomas Edison e Henry Ford trabalharam juntos para construir um veículo elétrico comprável. Em 1912, o estoque global de veículos elétricos alcançou 30.000 unidades.

Em 1908, a produção em série do Ford Model T baixou o custo dos carros a gasolina, que, por sua vez, baixou em um terço do preço de um carro elétrico. Em 1912 o preço de um carro a gasolina era por volta de US$ 650, um carro elétrico ficava em torno de US$ 1750.

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Primeiro veículo elétrico a chegar a 100 km/h.

Mais para frente, durante a década de 1920, devido ao aumento da quantidade de postos de gasolina nos EUA, a construção de um sistema de rodagem mais desenvolvido para conectar as cidades que permitia os motoristas realizarem longas distâncias, e a descoberta doméstica de petróleo (o petróleo barato do Texas), os carros elétricos perderam valor de mercado, já que esses fatores contribuíram para que os carros a gasolina dominassem a indústria.

Com novas rodovias construídas se estendendo de oceano a oceano e de Norte a Sul, abrindo os interiores para negociantes urbanos, o automóvel se tornou um “agente de férias” para os norte-americanos. Como os carros elétricos tinham uma dirigibilidade de 30 a 40 milhas (50 a 65 km) e infraestrutura de carga limitada, eles acabavam sendo impróprios para longas viagens.

Com a expansão dos postos de gasolina em todo lugar, o combustível se tornava barato e facilmente disponível no interior do país, e apenas alguns poucos norte-americanos fora das cidades tinham acesso à eletricidade naquela época. Em 1935, os carros elétricos foram extintos com o domínio do mercado pelos carros a gasolina.

Com a precoce expansão e queda dos carros elétricos, as pesquisas e o desenvolvimento sobre os mesmos continuaram, pois já na década de 1960 era preciso pensar em meios para reduzir a poluição do ar e diminuir a dependência do petróleo no rastro da crise de 1973. 

Em 1990 foram iniciadas as exigências dos  Veículos Emissão Zero da Califórnia (VEZ), que incentivaram os fabricantes automotivos a se comprometerem com um limite anual de vendas de carros elétricos através da distribuição de créditos VEZ.

Foi apenas ao final do século que os veículos elétricos começaram a voltar ao cenário. Em 1997, o Toyota Prius se transformou no primeiro veículo elétrico híbrido produzido em série. Em 2006, o Tesla Roadster foi introduzido pela fabricante automotiva novata Tesla Motors, localizada no Vale do Silício, e o carro esporte de luxo elétrico começou a alterar as percepções do público. Em 2011, a  Nissan produziu o Leaf, comercializado como “carro de família, ecológico, líder e de preço popular”.

Em 2017, as montadoras tradicionais passaram a investir em veículos elétricos. Após uma década da aceitação inicial, espera-se que os carros elétricos virem tendência de mercado até o início da década de 2020.

Novos planos foram registrados pelo mundo todo, a Inglaterra e a França, por exemplo, anunciaram planos para banir a venda de novos carros a gasolina e a diesel até 2040, enquanto a Noruega propôs a meta ambiciosa de substituir totalmente os carros a gasolina até 2025.

  

WEG na indústria da Mobilidade Elétrica

Está no DNA da companhia acompanhar as tendências de mercado e antecipar oportunidades. Na área de mobilidade elétrica, A WEG tem uma longa tradição no fornecimento de sistemas de tração elétrica para ônibus, caminhões, trólebus, trens, navios e embarcações, além de sistemas para recarga de veículos elétricos.

Recentemente a WEG apresentou ao mercado uma parceria com a Volkswagen Caminhões e Ônibus (VWCO), para o desenvolvimento do primeiro Híbrido Volksbus e-Flex projetado no Brasil e do primeiro caminhão com tração elétrica fabricado no Brasil. Ambos são tracionados por motores elétricos e controles eletrônicos fabricado pela WEG.

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Ônibus e-Flex da VWCO conta com tecnologia WEG

A experiência da companhia neste mercado de tração e mobilidade elétrica lhe rendeu também a oportunidade de participar do desenvolvimento da primeira aeronave com propulsão elétrica do país, junto com a Embraer. O projeto está em desenvolvimento e já tem data para decolar.

A tecnologia de powertrain da WEG, desenvolvida ao longo de anos, testada e em constante inovação, habilitou a WEG para estes grandiosos projetos de cooperação científica e tecnológica.  

Junto com grandes parceiros a Companhia está trabalhando não só para viabilizar a propulsão elétrica de veículos de transporte e aeronaves, mas também para elevar a capacidade tecnológica da WEG, e do Brasil, levando o nosso país a um patamar ainda mais competitivo, referência em tecnologia sustentável.

 

Conheça o último lançamento da WEG neste segmento

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Estações de Recarga de Veículos Elétricos: WEMOB – WEG Electric Mobility. 

Desenvolvida especialmente para atender as necessidades de potência, velocidade de recarga e segurança que um veículo elétrico precisa, a linha de Estações de Recarga da WEG – WEMOB – está disponível em três diferentes modelos: Wall, projetada para residências e condomínios e com instalação em parede, Parking, desenvolvida especialmente para uso compartilhado em estacionamentos públicos e privados, como shoppings e praças, e Station, voltada para postos de recarga rápida. As linhas estão disponíveis para recarga lenta, semirrápida e rápida, com potências de 7,4 a 150 kW.

 “Os veículos elétricos são uma tendência mundial, e ter estações de recarga adequadas para todas as necessidades será indispensável nesse novo cenário. Estamos ampliando nosso portfólio de soluções para este segmento e nos preparando para atender as principais necessidades da mobilidade elétrica”, enfatiza Manfred Peter Johann, Diretor Superintendente da WEG Automação.

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Palestra: Geração de Energia através de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)

Leia mais sobre o tema e clique para se inscrever.

09 de outubro de 2019
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#ciência, #ciência e tecnologia, #conhecimento, #eletricidade, #energia, #energia elétrica, #museu, #programação especial, #resíduos sólidos, #RSU, #sustentabilidade, #tecnologia, #weg,

Você sabia que no calendário nacional existe uma semana dedicada à Ciência e Tecnologia?

E que o período foi criando pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) para aproximar o tema da população, por meio de eventos envolvendo instituições de todo o País?

Fique ligado que a “Semana Nacional de Ciência e Tecnologia” é neste mês e acontece entre os dias 21 e 27 de outubro.

Várias instituições estão preparando ações educativas para comemorar a data e é claro que o Museu WEG de Ciência e Tecnologia não poderia ficar de fora, afinal o nosso acervo está totalmente direcionado a esta temática e nós adoramos compartilhar conhecimento com os nossos visitantes.

Para marcar a data vamos oferecer uma palestra sobre: “Geração de Energia através de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)”. O palestrante será o Engenheiro Alexandre dos Santos Fernandes, Gerente do Depto. Centro de Negócios de Energia da WEG.

A apresentação será direcionada para estudantes, colaboradores da WEG e todos que se interessam pelo tema!  A participação é gratuita e a inscrição deve ser feita antecipadamente AQUI.

Não fique de fora, aproveite a Semana Nacional de Ciência e Tecnologia para atualizar conhecimentos e visitar o maior Museu de Ciência e Tecnologia do Sul do Brasil.

Palestra: Geração de Energia através de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU)

Dia: 22/10/2019

Horário: 19h às 20h30

Local: Museu WEG de Ciência e Tecnologia

Inscrições: https://forms.gle/LDHjPX19gxtLwQ2c6

 

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Como funcionam as usinas nucleares?

O Brasil possui um elemento radioativo em abundância: o urânio. Ele é capaz de gerar uma enorme quantidade de energia através das usinas nucleares. Você sabe como isso funciona?

21 de agosto de 2019
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#ciência, #eletricidade, #matriz energética, #tecnologia, #urânio, #usina nuclear, #usinas,

O sol é a maior fonte de energia em nosso planeta, e sua força vem dos átomos. A ciência nos deu a chave para controlar toda essa energia e sua matéria prima é o urânio, matéria em abundância em nosso país. Alguns átomos de urânio são capazes de liberar tanta energia, que  uma pequena pastilha pode gerar eletricidade suficiente para abastecer uma casa por um ano. 

O urânio é um elemento radioativo, ele é o átomo com o núcleo mais pesado que existe naturalmente na Terra. E é em usinas nucleares que ele é manipulado para produzir energia elétrica.

Uma usina nuclear é uma instalação industrial que produz energia elétrica a partir de reações nucleares. As reações nucleares de elementos radioativos, como o urânio, produzem uma grande quantidade de energia térmica. Essas grandes instalações são construídas envolvidas por uma contenção feita de ferro armado, concreto e aço, tudo isso para proteger o reator nuclear de emitir radiações para o meio ambiente.

No vídeo abaixo você poderá entender, de forma resumida, como funciona o processo de reação nuclear — da transformação de átomos em combustível para as usinas até a distribuição de energia.

Basicamente, uma usina nuclear é composta por três fases: a primária, a secundária e a refrigeração. Na primária, o urânio é colocado no vaso de pressão. Com a fissão (quebra do núcleo de um átomo instável em dois núcleos menores), há a produção de energia térmica. Nesta etapa, a água é utilizada para resfriar o núcleo do reator nuclear.

Na etapa secundária, a água que foi aquecida no sistema primário (agora radioativa) é transformada em vapor de água em um sistema chamado gerador de vapor. O vapor produzido no sistema secundário é utilizado para movimentar a turbina de um gerador elétrico, o que irá produzir a energia.

Em seguida, o vapor de água produzido no sistema secundário é transformado em água através de um sistema de condensação, ou seja, através de um condensador que é resfriado por um sistema de refrigeração de água. Esse sistema bombeia água do mar (fria), através de circuitos de resfriamento que ficam dentro do condensador, a água do mar vai resfriar o sistema para fazer com que a água que foi vaporizada volte para o sistema na forma líquida.

Por fim, a energia que é gerada através deste processo de fissão nuclear chega às residências por meio das redes de distribuição de energia elétrica. Veja abaixo a esquemática:

Esquemática de uma Usina Nuclear

 

Existem usinas nucleares no Brasil?

Sim! Elas estão localizadas na Central Nuclear em Angra dos Reis, no Rio de Janeiro. As usinas chamadas de Angra 1 e Angra 2, são responsáveis pela produção de 3% da energia consumida no país. Uma terceira usina está sendo construída, mas está longe da conclusão.

Por ser um país tropical e ter uma imensidade de rios formando grandes bacias hidrográficas, o Brasil tem diversas fontes de energia, como solar, eólica, hidrelétrica, das marés, do etanol, da biomassa, etc. O uso da energia nuclear vem da necessidade de diversificar a matriz energética brasileira – mesmo que o custo da energia nuclear não seja barato. Leia mais sobre a matriz energética brasileira clicando aqui. =)

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Antimatéria: história e curiosidades

Assim como o nome sugere, a antimatéria é o inverso da matéria. Mas o que isso quer dizer?

29 de julho de 2019
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Assim como o nome sugere, a antimatéria é o inverso da matéria. Cada partícula elementar que conhecemos possui uma partícula oposta que apresenta exatamente as mesmas características, exceto a carga elétrica, que é inversa. O pósitron, por exemplo, é a antimatéria do elétron, portanto, possui a mesma massa, mesma rotação, mesmo tamanho, mas carga elétrica de sinal oposto.

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Matéria e antimatéria, constituídas de antipartículas.

Tudo o que se sabe sobre essas antipartículas vem de experiências realizadas em aceleradores de partículas, que apresentam antipartículas como produto. Dentro desses imensos laboratórios, a dificuldade de produzir e analisar a antimatéria está no fato de que, no encontro da matéria com a antimatéria, sempre ocorre aniquilação, ou seja, uma destrói a outra, gerando uma grande quantidade de energia.

 

Descoberta

A história da antimatéria começa em 1928, quando o físico britânico Paul Andrien M. Dirac revisou a equação da equivalência entre massa e energia proposta por Einstein e propôs que as partículas podem ter valores negativos de energia. Ou seja: que um elétron poderia emitir radiação infinitamente, ficando cada vez com energias mais negativas, o que não é aceitável do ponto de vista físico. 

Para consertar esta inconsistência do seu modelo, Dirac argumenta que todos os estados relacionados a energias negativas estão ocupados, assim uma partícula não poderia ir para um estado de energia negativa, isto ficou conhecido como Mar de Dirac. Uma consequência do mar de Dirac é que o consideramos como vácuo não é vazio, existe uma infinidade de partículas nos estados de energia negativa.

Logo, para Dirac, uma antipartícula nada mais é do que um espaço vago no Mar de Dirac, assim um elétron pode perder energia emitindo radiação e indo pro estado quântico vago descrito pelo antielétron. Um observador veria um elétron colidindo com um antielétron, depois da colisão ambos desapareceriam e a energia seria emitida na forma de radiação.

Em 1932,  um ano após a previsão de Dirac, Carl Anderson detectou a presença de elétrons positivos durante um experimento com raios cósmicos. O antielétron detectado foi chamado de pósitron e tem as mesmas características do elétron, mas apresenta carga elétrica de sinal positivo. Em 1955, cientistas criaram o antipróton por meio de um acelerador de partículas. Desde então, os estudos relacionados com antimatéria vêm revelando antipartículas de nêutrons, quarks, léptons etc.

 

Como produzir antimatéria?

A antimatéria existe de maneira natural, porém em pequeníssimas quantidades. É o caso da banana, por exemplo, que emite um pósitron a cada 75 minutos, pois possui em sua composição química um isótopo radioativo de potássio (40K) que sofre decaimento β+, mas como o nosso universo é feito predominantemente de matéria, rapidamente este pósitron encontra um elétron e eles se aniquilam, sobrando somente radiação.

Hoje os cientistas são capazes de produzir antimatéria nos aceleradores de partículas, como o famoso LHC. Nessas máquinas de incrível complexidade, feixes de partículas e/ou antipartículas são lançados em anéis circulares ou retilíneos e são colididos com outros feixes. Essas colisões, quando feitas com energia suficiente, recriam as condições do universo no Big Bang. 

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LHC: o maior acelerador de partículas do mundo.

Ao acelerar átomos a altíssimas velocidades com um acelerador de partículas, elas podem ser colididas com um determinado alvo. As antipartículas resultam dessa colisão e são separadas pela ação de campos magnéticos. Em média, a cada 10.000 colisões de prótons é gerado um antipróton, é isto que torna a produção de antimatéria tão cara.

 

Antimatéria como fonte de energia

Ao pensar nas possíveis aplicações que podem surgir da pesquisa em antimatéria, podemos citá-la como uma fonte de energia compacta.

Já falamos que ao encontrar matéria, a antimatéria é aniquilada. Nesta aniquilação é liberada uma grande quantidade de energia. Quanta energia? Essa reação é o único processo que converte 100% da massa de uma partícula em energia, lembrando da famosa equação de Einstein, E=mc², tem muita energia armazenada na massa das partículas que normalmente não pode ser acessada.

A aniquilação de um grama de antimatéria com um grama de matéria resultaria na liberação de 50 GWh de energia, o suficiente para manter uma lâmpada de 100 W acesa por mais de 57 mil anos!

Essa energia pode ter uma aplicação valiosa para exploração espacial, pois uma boa parte do problema que temos ao lançar um foguete ao espaço é o combustível necessário para sair da atmosfera da Terra. Para isso acontecer ainda é preciso melhorar a eficiência da produção de antimatéria, baratear o processo, desenvolver novas tecnologias de armazenamento e aprender a controlar o uso desta energia, caso contrário teríamos apenas uma bomba poderosíssima! :O

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110 V ou 220 V? Por que regiões do Brasil têm padrões de tensão diferentes?

Existe uma linha que divide o mundo em duas partes: uma delas usa a tensão de 110 V a 120 V e a outra de 220 V a 240 V.

21 de julho de 2019
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#distribuição de energia, #energia elétrica, #nikola tesla, #tensão, #Thomas Edison, #weg tomadas,

Existe uma linha que divide o mundo em duas partes: uma delas usa a tensão de 110 V a 120 V e a outra de 220 V a 240 V. No Brasil a situação é ainda mais complicada, pois a tensão varia de um estado para outro, de uma cidade para outra e até mesmo dentro de uma cidade.

Isto acontece porque, quando a instalação da rede elétrica ocorreu no Brasil, lá no início do século 20, as companhias contratadas para o serviço eram estrangeiras e não tinham um padrão a seguir. Assim, a escolha do sistema elétrico como sendo de 110 volts ou de 220 volts, dependeu da empresa que executou a instalação nas diferentes regiões do Brasil.

Na região sudeste, por exemplo, empresas canadenses optaram por estabelecer a voltagem de 110 V, enquanto as primeiras concessionárias de energia que atuaram na região nordeste optaram pela rede elétrica de 220 V. Um dos motivos para a rede de energia elétrica nunca ser padronizada no Brasil é que o custo seria altíssimo.

 

Polêmica histórica

A “guerra das correntes”, ocorrida no fim do século 19, época da introdução dos primeiros sistemas de transmissão de energia, envolve Thomas Edison e Nikola Tesla.

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Thomas Edison e Nikola Tesla

Nessa época, Edison promovia o uso da Corrente Contínua (DC, na sigla em inglês), que trabalhava com 100 V e era impossível de converter em outras tensões até então. Já Tesla afirmava que a Corrente Alternada (AC) era melhor: sua tensão podia ser modificada com facilidade, reduzindo os custos, e poderia transportar energia por grandes distâncias.

Edison, por sua vez, sustentava que a AC era perigosa. E, para demonstrar isto, ele organizou demonstrações nas quais eletrocutou animais com a corrente “rival”. Mas, apesar da guerra de publicidade, Tesla saiu ganhando. Na Feira Mundial de Chicago, o cientista fez passar pelo próprio corpo uma corrente alternada de milhões de volts e saiu ileso.

Tudo indica que Tesla foi ajudado em sua experiência ao usar uma alta frequência e sapatos com sola de borracha. Essa demonstração, somada aos custos menores da corrente alternada e à capacidade de transmissão, marcaram sua vitória e a adoção deste sistema.

Mas as lâmpadas de Edison eram muito populares nos Estados Unidos. E como funcionavam com voltagem de 100 V, elas foram adaptadas à Corrente Alternada de Tesla. Hoje, o sistema AC é usado em linhas de transmissão de energia em grandes distâncias, muito populares em vários países.

Já falamos sobre esta guerra aqui no blog, clique aqui para saber mais.

 

110 V ou 220 V?

Não existe uma diferença técnica entre as duas tensões. O desempenho de aparelhos iguais que trabalham em uma tensão elétrica diferente é exatamente o mesmo. Portanto, a quantidade de energia consumida por um aparelho que funciona a 110 V é igual a de um aparelho de 220 V.

No caso de aparelhos elétricos que transformam energia elétrica em calor, como aquecedores, ferros elétricos e secadores de cabelo, a tensão de 220 V pode garantir um melhor desempenho para instalações elétricas que apresentam as mesmas características.

É por questão de segurança que a maior parte do Brasil utiliza 110 V.  O choque elétrico que resulta de uma tensão de 220 V pode gerar mais danos que um choque de uma tensão de 110 V. Além disso, as grandes distâncias percorridas pela corrente elétrica, desde a usina até o consumidor final, geram uma grande perda de energia, o que justifica uma tensão menor para a maioria dos consumidores.

 

Tomadas

Vale lembrar também que no Brasil, até pouco tempo atrás, não possuímos um padrão de tomadas e plugues. Visto isso, a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) criou a norma NBR14136 que se refere à padronização de tomadas e plugues, de forma que possam garantir maior segurança do usuário no manuseio do equipamento, bem como eliminar o uso de adaptadores para a ligação dos plugues incompatíveis.

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Linha Sobrepor e Móveis & Pedras – WEG Tomadas

 

Você sabia que a WEG também atua nesse ramo? Confira o blog da WEG Tomadas e saiba mais sobre a linha de Tomadas e Interruptores: https://www.weg.net/tomadas/blog/ 🙂

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RAIOS: curiosidades que te deixarão de cabelo em pé

Curiosidades sobre este temido fenômeno da natureza! :O

07 de julho de 2019
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Imagine um fenômeno natural produzido por descargas atmosféricas formadas em razão do grande acúmulo de cargas elétricas nas nuvens. Imaginou? Esse fenômeno natural também é conhecido como raio. A intensidade típica de um raio é de 30 mil ampères, para ter uma ideia, isto corresponde a cerca de mil vezes a intensidade de um chuveiro elétrico, mas essa intensidade pode variar de 2 mil a 200 mil ampères! Vamos a mais curiosidades?

Qual o poder destrutivo dos raios?

Frequentemente os raios podem causar explosões de transformadores da rede de energia, além de danos a eletrodomésticos, mesmo que tenham caído a grande distância das residências. Eles também podem provocar a destruição total das residências que tenham sido atingidas. 

Onde o raio costuma cair?

Torres metálicas, chaminés, topos de montanhas, árvores isoladas, casas construídas em campos, edifícios altos, antenas externas e redes elétricas são pontos com maior incidência de queda de raios. Isto, porque o raio procura sempre o caminho de menor “resistência” entre a nuvem e a terra e os pontos altos e pontiagudos favorecem o início da descarga elétrica.

Como o raio chega até nossas casas?

Mesmo que a maior incidência de raios ocorra longe das residências, a corrente dessa descarga produz um campo eletromagnético que se irradia pelo ambiente. Este campo eletromagnético provoca um surto elétrico nas redes de energia e de

telecomunicações, deslocando-se facilmente até as casas. Em menor incidência, os raios podem atingir diretamente casas, prédios e a própria rede elétrica, principalmente situados em pontos altos ou descampados, como nos exemplos do parágrafo anterior.

Qual a duração de um raio?

Um raio dura em média cerca de meio a um terço de segundo, podendo durar até dois segundos. No entanto, cada descarga que compõe o raio dura apenas frações de milésimos de segundos.

Um raio pode cair duas vezes em um mesmo lugar?

Ao contrário do que afirma o ditado popular, um raio pode cair várias vezes em um mesmo lugar. Um exemplo disto é o monumento do Cristo Redentor, ele é atingido anualmente por cerca de seis raios. 

A energia de raio é grande?

Embora a potência de um raio seja grande, o pouco tempo de duração faz com que a energia seja pequena, algo em torno de 300 kWh, equivalente ao consumo mensal de energia de uma casa pequena.

Um raio pode atingir diretamente uma pessoa?

Apesar da chance de uma pessoa ser atingida diretamente por um raio ser muito baixa, em média menor do que 1 para 1 milhão, é possível. Se a pessoa estiver numa área descampada embaixo de uma tempestade forte, a chance pode aumentar em até 1 para mil. Entretanto, ser atingido diretamente por um raio não é o maior causador de mortes e ferimentos, mas sim os efeitos indiretos associados a incidências próximas ou efeitos secundários dos raios, como incêndios, por exemplo.

O que pode acontecer com uma pessoa que foi atingida por um raio?

Pode causar queimaduras e outros danos em todo o corpo. A maioria das mortes é causada por parada cardíaca e respiratória. Parte dos sobreviventes atingidos por um raio sofre por um longo tempo de sequelas psicológicas e orgânicas.

Como saber se o raio caiu perto?

É possível observar a luz produzida pelo raio quase instantaneamente. Já o som (trovão) demora um bom tempo, pois a sua velocidade é menor. Para obter a distância aproximada da queda do raio, em quilômetros, basta contar o tempo (em segundos) entre o momento em que se vê a luz do raio e se escuta o trovão e dividir por três.

Por que o Brasil é o país campeão mundial em incidência de raios?

Estima-se que o Brasil é atingido por 50 milhões de raios por ano e a explicação é geográfica: é o maior país da zona tropical do planeta — área central onde o clima é mais quente e, portanto, mais favorável à formação de tempestades e de raios. A região entre Coari e Manaus é a com maior incidência de raios do Brasil. 

Qual a diferença entre relâmpagos e raios?

Relâmpagos são todas as descargas elétricas geradas por nuvens de tempestades, que se conectam ou não ao solo. Já os raios são somente as descargas que se conectam ao solo.

Existem raios em outros planetas?

Sim! Há evidências de raios observadas em outros quatro planetas do sistema solar: Vênus, Júpiter, Saturno e Urano.

As cidades influenciam a ocorrência de raios?

Pesquisas indicam aumentos da incidência de raios em áreas urbanas. Isso acontece devido ao aumento de temperatura (fenômeno conhecido como ilha de calor) e de poluição nos centros urbanos.

Raios causam aquecimento global?

São duas as possibilidades dos raios influenciarem o processo do aquecimento global: incêndios e mudanças químicas na atmosfera. Em regiões de menor umidade, como a California (EUA) e Canadá, os raios causam incêndios florestais de grandes proporções. Além disso, as descargas elétricas mudam a composição química da atmosfera a seu redor, podendo causar o efeito estufa. 

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Condutor elétrico: a importância do cobre nas instalações elétricas

A principal razão para utilizar o cobre em sistemas elétricos é sua excelente condutividade elétrica.

29 de junho de 2019
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Todo material que permite a passagem da corrente elétrica com grande facilidade — quando está submetido a uma diferença de potencial elétrico — é chamado de condutor. É o caso do cobre, graças às suas propriedades únicas, ele ajuda as instalações elétricas a se tornarem eficientes, duráveis e seguras.

Existem diversos materiais que podem ser utilizados como condutores elétricos. Mas, para se tornar um candidato sério para a posição, o material deve combinar condutividade muito alta com suas características mecânicas. É aí que entra o cobre, a principal razão para utilizá-lo em sistemas elétricos é sua excelente condutividade elétrica.

O cobre apresenta a resistência elétrica mais baixa entre todos os metais não-preciosos. Fios e cabos de cobre são capazes também de reduzir as perdas de energia e contribuir para a baixa de emissão de CO2. O metal possui grande resistência contra a deformação e a corrosão, o que aumenta a vida útil e a segurança dos produtos aplicados nas instalações elétricas.

A quantidade de eletricidade que utilizamos hoje em dia, exige que o cabeamento elétrico de nossos lares se encontre em ótimas condições, para evitar falhas e sobrecargas que possam provocar incêndios e lesões físicas. É por esses e outros motivos que o cobre está presente em dispositivos, como os disjuntores, fusíveis, hastes de aterramento, barramentos, interruptores e tomadas.

 

Características e aplicações

– O cobre é um metal muito utilizado para a construção de condutores elétricos, já que é muito dúctil e maleável.

– A eletricidade que flui por meio dos fios de cobre encontra muito menos resistência que encontraria em fios de alumínio ou aço, por exemplo. Além disso, além da prata, o cobre é melhor condutor elétrico que qualquer outro metal não precioso.

 

cobre-fotoAs peças da WEG também utilizam o cobre, como é o caso das bobinas. Foto: Acervo Museu WEG.

 

– O cobre caracteriza-se por apresentar uma grande capacidade de condução de corrente. Isto quer dizer que um cabo de cobre é menor que um de alumínio, considerando o mesmo índice de resistência. Um exemplo se dá ao comparar um condutor de alumínio e outro de cobre de uma mesma seção; este último tem uma capacidade 28% superior ao do primeiro. Igualmente, as perdas por Efeito Joule são 58% menor em relação ao alumínio.

– Os condutores de cobre garantem a eliminação de prováveis falhas causadas por maus contatos devido ao óxido que se forma no condutor, como o que poderia ocorrer ao alumínio. Além disso, dão maior facilidade no uso de soldas nos terminais e emendas.

– Durante uma instalação ou qualquer tipo de trabalho, os condutores sofrem inevitáveis dobramentos; quanto a isto os condutores de cobre são mais resistentes. É uma grande vantagem para eles já que podem dobrar e passar com mais facilidade pelos condutos sem medo de que se quebrem.

– Outra característica é que os cabos de cobre são menos volumosos, o que faz com que seu transporte e instalação sejam mais fáceis.

– Sua vida útil é muito mais longa que outros tipos de cabos. Por isto, a longo prazo, cabos de cobre são mais econômicos.

– Outra vantagem do cobre é sua alta resistência à corrosão, por isso também é aplicado em instalações subterrâneas e em linhas aéreas em regiões costeiras ou de alta poluição.

E aí? Gostou de saber mais sobre esse material tão importante para a história da WEG? Venha conhecer aplicações práticas! A entrada no Museu é gratuita. =)

 

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