Acender um fósforo é um excelente exemplo de múltiplas transformações de energia. Apesar de ser uma ação incrivelmente simples que leva apenas alguns segundos, envolve vários tipos de energia cinética e potencial.
TL; DR (muito longo; Não li)
Quando você acende um fósforo, ocorrem várias transformações de energia envolvendo energia mecânica, térmica, química e luminosa.
Significado de Energia
Tudo precisa de energia para viver, se mover e cumprir seu papel neste mundo. Os físicos definem energia como a capacidade de fazer trabalho e definem trabalho como mover algo contra uma força, como a gravidade. A energia vem em diferentes formas, como luz, calor, som e movimento. Cada forma se encaixa em uma de duas categorias: energia cinética (energia em movimento) ou energia potencial (armazenada). A maioria das formas de energia pode mudar de forma, mas a energia nunca se perde. Algumas transformações de energia são transformações únicas, como uma torradeira transformando energia elétrica em energia térmica para torrar seu pão. No entanto, algumas transformações de energia, como acender um fósforo, envolvem várias transformações de energia.
Energia Mecânica para Energia Térmica
Energia mecânica é a energia associada ao movimento e à posição de um objeto. Quando você risca um fósforo, ele se move pelo ar até esfregar contra uma superfície. A fricção produz o calor necessário para acender o fósforo. Esta é uma transformação de energia mecânica em energia térmica (calor).
Energia Térmica para Energia Química
A energia térmica é uma forma cinética de energia que vem da temperatura da matéria, que é qualquer substância composta de partículas ou moléculas. Quando a temperatura aumenta, as partículas vibram mais rápido, liberando mais calor. Essa energia térmica faz com que as partículas do fósforo liberem a energia química armazenada.
Energia Química para Energia Térmica e Energia Leve
A energia química é uma forma potencial de energia que mantém as partículas unidas. A cabeça de um palito de fósforo contém uma grande quantidade de energia química armazenada, incluindo substâncias combustíveis que produzem uma chama quando esfregadas contra uma superfície adequada. Se você deixar a cabeça de um palito de fósforo queimando, eventualmente a madeira queimará também. Conforme os materiais combustíveis queimam, parte da energia química é transformada em energia térmica e parte é transformada em energia luminosa. A energia luminosa, também conhecida como radiação ou energia eletromagnética, é um tipo de energia cinética que assume a forma de ondas de luz visíveis, como a luz de um fósforo.
Energia de ativação
Acender um fósforo envolve energia de ativação, que é a quantidade mínima de energia que deve estar disponível para que uma reação química ocorra. Para riscar um fósforo, você deve exercer uma certa quantidade de força para criar a fricção e o calor necessários para acendê-lo. A reação química ocorre quando você atinge o limite de energia de ativação.