Energia: formas, transferência, conversão e conservação

Este projeto consiste num conjunto de ações, de carater predominantemente laboratorial, sobre os conceitos (formas, conservação, eficiência) e processos de transferência e conversão de energia que constam no programa da disciplina de Física e Química A, do ensino secundário. Tem como objetivo, contribuir para uma melhor compreensão destes tópicos nos seus aspetos fundamentais mas essencialmente nas aplicações científico tecnológicas e nas implicações ambientais. O formato preferencial destas ações é o workshop que se pretende que inclua: (i) uma apresentação resumida dos conceitos e processos a explorar e, (ii) uma sessão laboratorial experimental ou de simulação.
Área do projeto: Energia
Destinatário: Alunos e professores da disciplina de Física e Química A, do ensino secundário, das escolas parceiras.
Início do projeto: Janeiro de 2013
Fim do projeto: Dezembro de 2014

Entidades Parceiras

Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro

Elementos da equipa da UTAD

Mário Jorge Modesto Gonzalez Pereira (Investigador responsável)

Norberto Jorge Alves Parente Gonçalves

Joaquim Manuel da Silva Anacleto

José Ramiro Afonso Fernandes

Francisco José da Silva ferreira Marinho

Descrição das Ações

1. Energia no sistema climático

O foco desta atividade será a radiação (solar e terrestre), a Atmosfera da Terra (composição, características e evolução) bem como a influência da Atmosfera na radiação solar e terrestre. Serão exploradas as Leis fundamentais (Prévost, kirchoff, Stefan-Bolztman, Wien e Plank), o balanço radiativo, e discutidos alguns dos processos mais relevantes do ponto de vista energético (interação radiação matéria, absorção, difusão e efeito das nuvens_ efeito de estufa_ formação e dissociação do ozono_ circulação da atmosfera e do oceano_ e, balanço hidrológico). Serão utilizados resultados de trabalho de investigação e recursos disponíveis gratuitamente em sítios de Fornecedores de dados e resultados em meteorologia e climatologia (dados observados e simulados por modelos, imagens satélite, publicações cientificas).

2. Energia mecânica: formas, transferência e conservação

Esta atividade baseado no estudo do movimento (oscilatório) do pendulo (gravítico e/ou elástico) com e sem amortecimento, do ponto de vista cinemático, dinâmico e energético com a representação e análise das funções das forças envolvidas e das formas de energia (potencial, cinética, mecânica), com recurso a máquina de calcular gráfica e folhas de cálculo. A UTAD e as Escolas parceiras dispõem e irão partilhar os recursos (materiais e equipamentos) necessários à realização desta subactividade. Os alunos do ensino secundário poderão fazer uso das suas máquinas de calcular gráficas e aplicar os conhecimentos adquiridos nas disciplinas de Matemática e Física e Química A. Ação a ser realizada por docentes e alunos da UTAD e pelos docentes das Escolas parceiras. A UTAD dispõe dos recursos (materiais e equipamentos) necessários à realização desta atividade, nomeadamente com os kits TESS (Training and Experiment System) ME1 e ME2 entre outros equipamentos.

3. Energia interna: transferência e conservação

Nesta atividade serão explorados os conceitos relacionados com a energia, de um ponto de vista termodinâmico, nomeadamente: transferência (trabalho, calor – condução e convexão), consequências (dilatação) conservação (1ª Lei da Termodinâmica), e degradação/eficiência (2ª Lei da Termodinâmica, Máquinas térmicas). A UTAD dispõe da maioria dos recursos (materiais e equipamentos) necessários à realização desta atividade, com os kits TESS (Training and Experiment System) Heat WE1 e WE2. Ação a ser realizada por docentes e alunos da UTAD e pelos docentes das Escolas parceiras.

Ações Realizadas

As tarefas serão realizadas em dois anos letivos consecutivos. A calendarização para a execução das tarefas foi coordenada com o planeamento letivo anual dos professores das escolas parceiras de forma a permitir a adequada integração temporal das tarefas no plano de trabalho em cada ano.