USINAS ELÉTRICAS COLÉGIO ESTADUAL ETELVINA SCHOTTZ

Apresentação em tema: "USINAS ELÉTRICAS COLÉGIO ESTADUAL ETELVINA SCHOTTZ"— Transcrição da apresentação:

1 USINAS ELÉTRICAS COLÉGIO ESTADUAL ETELVINA SCHOTTZ
PROFESSOR: JOABE DATA: 23/07/2014 DISCIPLINA: FÍSICA TURMA: 2001 USINAS ELÉTRICAS As usinas elétricas geram eletricidade em grande escala. Elas funcionam de modos diferentes, mas todas aproveitam uma fonte de energia e a usam para alimentar geradores elétricos gigantes.

2 Usina Hidrelétrica Numa usina hidrelétrica, a energia da água em queda é usada para gerar eletricidade. Constrói-se uma barragem num rio, formando uma grande represa. A água é liberada por um cano ou comporta para criar um fluxo de alta pressão, que gira uma turbina mais abaixo. As turbinas movidas pela água têm lâminas em forma de taça, diferente do formato de asa das turbinas a gás ou vapor.

3 CAPACIDADE DE PRODUÇÃO
Resumo da Hidreletricidade no Brasil Usinas Potência (Mw) Localização (Região) Tucuruí 3980 Norte Balbina 250 Paulo Afonso 2460 Nordeste Sobradinho 1050 Moxotó 439,2 Itaparica 1500 Xingó 3000 São Simão 1715 Sudeste

4 Nova Ponte 510 Sudeste Água Vermelha 1380 Três irmãos 808 Emborcação 1192 Ilha solteira 3230 Porto Primavera 1854 Jaguará 425,6 Três Marias 387,6

5 Foz do areia 2511 Sul Capivara 640 Itaipu 12600 Parigot de Souza 246,96 Itaúba 625 Sudeste Salto Osório 1050 Ilha Solteira 3230 Centro Oeste Itumbiara 2080 Jupiá 1411,2

6 Hidreletricidade no mundo:
Cerca de 20% da energia elétrica gerada no mundo todo é proveniente de hidrelétricas. Três Gargantas, sendo construída na China será a maior do mundo e terá uma capacidade de produzir 85 bilhões de KWh.

7 CONSTRUÇÃO É necessário estudar muito bem o regime de um rio antes de começar a edificação de uma usina. Se uma usina hidrelétrica for projetada para trabalhar com a vazão mínima, nas cheias ela se inundará e desperdiçará muita água; se, ao contrário, for projetada para aproveitar as cheias, suas turbinas ficarão quase paralisadas no período das secas. Os rios mais adequados para a construção de hidrelétricas são os dotados de maiores desvios, mas são justamente estes os mais sujeitos a grandes variações da vazão. A regularização do regime de um rio só é possível com a construção de barragens sólidas, de modo a poder fechar o leito do rio. A montagem e a utilização das barragens devem atender a cálculos e precauções excepcionais. Ao construir-se uma represa, são colocados em seu corpo diversos termômetros, que medem a temperatura a distância.

8 PRODUÇÃO A energia hidrelétrica é a obtenção através do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio. Para que esse processo seja realizado é necessária a construção de usinas em rios que possuam elevado volume de água e que apresentem desníveis em seu curso. A força da água em movimento é conhecida como energia potencial gravitacional, essa água passa por tubulações da usina com muita força e velocidade, realizando a movimentação das turbinas. Nesse processo, ocorre a transformação de energia potencial gravitacional (energia da água) em energia mecânica, cinética, (movimento das turbinas). As turbinas em movimento estão conectadas a um gerador, que é responsável pela transformação da energia mecânica em energia elétrica. Normalmente as usinas hidrelétricas são construídas em locais distantes dos centros consumidores, esse fato eleva os valores do transporte de energia, que é transmitida por fios até as cidades. A eficiência energética das hidrelétricas é muito alta, em torno de 95%. O investimento inicial e os custos de manutenção são elevados, porém, o custo do combustível (água) é nulo.

9 Impactos Ambientais Os impactos ambientais provocados pela construção de uma usina hidrelétrica são irreversíveis. Apesar das usinas hidrelétricas utilizarem um recurso natural renovável e de custo zero que é a água, "não poluem" o ambiente, porém alteram a paisagem, ocorrem grandes desmatamentos provocam prejuízos à fauna e à flora, inundam áreas verdes, além do que muitas famílias são deslocadas de suas residências, para darem lugar à construção dessa fonte de energia. Durante a construção de uma usina hidrelétrica muitas árvores de madeira de lei são derrubadas, outras são submersas, apodrecendo debaixo d'água permitindo a proliferação de mosquitos causadores de doenças. Muitos animais silvestres morrem, por não haver a possibilidade de resgatá-los. Tudo isso em nome do desenvolvimento e conforto. Uma usina hidrelétrica leva em média 10 anos para ser construída e tem vida útil em média de 50 anos.

10 Aspectos POSITIVOS NEGATIVOS
É uma energia limpa, ou seja, não emite gases poluentes da queima de combustível Para fazer uma hidrelétrica é necessário fazer um lago artificial, o que inunda grandes áreas de biomas naturais (florestas, savanas…) Não há gasto com combustível Pode aumentar o nível do rio por causa do represamento. É uma fonte de energia barata. Altera levemente alguns detalhes no ambiente como a umidade e o ciclo das chuvas o que pode causar problemas ao ecossistema local. No Brasil, por exemplo, é uma boa opção por causa da quantidade de recursos fluviais disponíveis com grande vazão e por causa dos vários acidentes geográficos (montanhas, cachoeiras…). É necessária a mudança de local das pessoas que moram nos territórios que sediarão a usina. No Brasil mais de 330 mil pessoas já saíram de suas casas por esse motivo. É uma energia renovável, ela se renova eternamente, assim não há preocupações com o seu esgotamento. Em alguns casos é necessário mudar o curso natural do rio o que pode prejudicar ecossistemas. Devido à decomposição da vegetação submersa são emitidas consideráveis quantidades de metano que contribui 21 vezes mais com o aquecimento global que o metano.

11 Maiores Produtores

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14 Novas técnicas não poluentes estão sendo buscadas.
Usinas Termelétricas É o tipo mais comum de usina de energia elétrica, sua fonte de energia é um combustível fóssil, em geral gás natural, carvão ou petróleo. O calor liberado na queima do combustível ferve a água e gera vapor. Sob grande pressão, o vapor passa pela turbina e faz girar. A rotação é transmitida ao gerador A energia térmica começou a ser utilizada para o preparo de alimentos, utilizando-se a madeira para a queima. Novos conhecimentos sobre energia surgiram, e o carvão passou a ser utilizado como combustível. O petróleo foi em seguida descoberto, e seus derivados passaram a substituir o carvão mineral como combustível. Hoje, outras técnicas, como a queima de hidrocarboneto, são utilizadas para a produção da energia. Novas técnicas não poluentes estão sendo buscadas.

15 CAPACIDADE DE PRODUÇÃO
Termeletricidade no mundo: As usinas térmicas não são propriamente eficientes, em algarismos sua produção global é cerca de 38%, isto é, apenas aproximadamente 38% da energia térmica colocada na usina pelo combustível torna-se aproveitável.

16 CONSTRUÇÃO As termelétricas são de construção relativamente fácil, pois ao contrário das hidrelétricas, não necessitam de um rio com desnível nem alagar territórios. Podem ser construídas somente onde são necessárias, diminuindo a perda de energia nas linhas de transmissão. Necessitam ser construídas próximas às fontes de combustível utilizado. No Brasil apenas RS e SC possuem jazidas de carvão. Portanto, os outros estados necessitam utilizar um dos outros combustíveis para a produção de energia. Existem 4 tipos desta usina, de acordo com o combustível utilizado: A OLÉO, a CARVÃO, NUCLEAR e a GÁS.

17 PRODUÇÃO O combustível utilizado é extraído
da sua fonte, transportado até a usina e armazenado. Na usina, uma caldeira com água é aquecida com a queima do combustível. A água se transforma em vapor sob forte pressão dentro da caldeira. O vapor move uma turbina e depois é liberado na atmosfera ou reaproveitado através do condensador. A turbina move um eixo que pertence à um gerador. O gerador produz a energia elétrica. A energia passa por um transformador e é conduzido aos consumidores através de linhas de transmissão.

18 Impactos Ambientais A liberação do CO2 aumenta o efeito estufa. Também contribui para o aumento das ocorrências de chuvas ácidas. O calor extraído da usina é liberado em rios ou mares, aumentando a temperatura das águas. Cinzas liberadas pelas chaminés acabam caindo e poluindo águas, florestas e cidades das redondezas. Nas termelétricas movidas à energia nuclear, há o problema do lixo/resíduo atômico.

19 Possibilidade do uso do gás natural, que é menos poluente.
Aspectos POSITIVOS NEGATIVOS Construção fácil e apenas onde é necessária, diminuindo a perda de energia. Impactos ambientais. Possibilidade do uso do gás natural, que é menos poluente. Alto custo do combustível. Não depende das condições climáticas para a produção. Combustível não renovável que um dia se esgotará.

20 RAZÕES ECONÔMICAS Necessidade de mais energia, sem a possibilidade de uma hidrelétrica. Baixo custo de construção. Mesmo sem escassez de energia, o Estado pode construir a usina e vender essa energia à países vizinhos. A produção de energia pode ser a partir de um combustível do qual a região é rica, não sendo necessário comprar fora.

21 Maiores Produtores Brasil e América do Sul: Termo Rio – Duque de Caxias / RJ capacidade 1040Mw (movida a gás natural) No mundo: Xinhua – Zhejiang / China capacidade 4000Mw (movida a carvão)

22 ENERGIA MECÂNICA NA NATUREZA
Energia é a capacidade de executar um trabalho. Energia mecânica (EM) é aquela que acontece devido ao movimento dos corpos ou armazenada nos sistemas físicos. Na natureza existem 7 tipos de (EM): Potencial... deriva da posição de uma partícula. Cinética... deriva do movimento de uma partícula. Mecânica... soma das duas anteriores. Química... deriva da ligação entre os átomos. Nuclear... da formação dos átomos. Eletromagnética... associada ao magnetismo. Radiante... que se irradia como a solar.

23 Potencial Epg = P.h = m.g.h Epel = k.x² 2
Energia Potencial (Ep) é a energia que pode ser armazenada em um sistema físico e tem a capacidade de ser transformada em energia cinética. Conforme o corpo perde energia potencial ganha energia cinética ou vice-versa. Subdivide- se em 2: Energia Potencial Gravitacional (Epg); É a energia que corresponde ao trabalho que a força Peso realiza. Epg = P.h = m.g.h Energia Potencial Elástica (Epel); Corresponde ao trabalho que a força Elástica realiza. Epel = k.x² 2

24 Cinética É a energia ligada ao movimento dos corpos. Resulta da transferência de energia do sistema que põe o corpo em movimento. Ec = m.v² 2

25 ENERGIA MECÂNICA A energia mecânica de um corpo é igual a soma das energias potenciais e cinética dele. Em = Ep + Ec A energia mecânica inicial é igual a energia mecânica final Emi = Emf

26 Energia Química A energia química é uma energia baseada na força de atração e repulsão nas ligações químicas, presente na matéria que forma tudo que esta à nossa a volta, inclusive o nosso corpo. Para que se haja a utilização da energia química, é preciso que haja uma interferência externa forte o suficiente para que se rompam essas ligações. Quando acontece esse rompimento, a energia liberada pode se manifestar de várias formas diferentes. Elas podem ser liberadas em forma de calor, luz e ainda muitas outras formas.

27 Nuclear A energia nuclear é a energia presa dentro do núcleo de cada átomo. Uma O cientista Albert Einstein criou a seguinte fórmula matemática: E=mc², significa que a energia (E) é igual á massa (m) vezes a velocidade da luz (c) ao quadrado. Os cientistas usaram a fórmula de Einstein para descobrir a energia nuclear e construir bombas atômicas. A fissão nuclear consiste em separar o núcleo de um átomo. A separação do núcleo gera energia luminosa e calorífica. A fusão nuclear significa juntar vários núcleos para formar um só. O sol usa a fusão nuclear do hidrogênio para obter o hélio; neste processo liberta-se luz e calor. Por todo o mundo, cientistas têm tentado controlar a fusão nuclear de forma a que esta constitua uma fonte de energia menos dispendiosa.

28 Eletromagnética Está associada aos fenômenos eletromagnéticos: a eletricidade, o magnetismo e a radiação eletromagnética (luz).

29 Energia Radiante É a energia associada à radiação eletromagnética: luz, as ondas de rádio e os raios de calor (infravermelhos). O calor radiante não é o mesmo que a variante de energia cinética chamada de «energia térmica», mas quando os raios infravermelhos atingem um objeto fazem com que as suas moléculas se movam mais depressa, convertendo-se energia térmica.

30 TRANSFORMAÇÕES DE ENERGIA
Energia elétrica em térmica: quando usamos o chuveiro elétrico, água é aquecida, ou quando usamos o ferro elétrico ou no uso de aquecedores. Energia elétrica em luminosa: quando acendemos uma lâmpada ou quem sabe a luz que está sendo refletida aí na tela do seu computador; Energia química em mecânica: esta transformação é vista quando corremos ou andamos ou qualquer contração muscular;

31 Energia química em elétrica: acontece quando por exemplo acionamos a bateria de uma carro, ou o que acontece com o peixe poraquê (Electrophorus electricus), este peixe pode emitir até 200 volts de energia elétrica. Energia química em luminosa: essa conversão é vista em alguns peixes de águas profundas, algas e nos vaga- lumes. Energia cinética em elétrica: na queda d’água a energia faz girar as turbinas nas usinas hidrelétricas. Energia solar em elétrica: é o que acontece através de placas, células fotovoltaicas, que captam essa energia transformando-a em eletricidade.

32 CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
A energia conserva-se num sistema isolado (Não sofre influência externa).

33 DISSIPAÇÃO DE ENERGIA Nas transferências de energia entre dois sistemas, há sempre ou quase sempre "perdas" de energia, embora estas sejam, por vezes, tão pequenas que são desprezadas. Ao longo dos anos tem-se verificado uma contínua degradação da energia, ou seja, um aumento da quantidade de energia dissipada, embora, cada vez mais, se procurem formas de minimizar essas perdas. Contudo, a energia nunca desaparece, seja qual for a transformação que ocorra. A energia não é destruída nem criada pelos sistemas, apenas se transforma e/ou transfere entre sistemas.

34 Bibliografia