A Conservação de Energia

1. INTRODUÇÃO

No início do século passado, os cientistas se dedicavam a estudar sobre matéria. Um dos principais contribuintes para este assunto foi Lavoisier, que desenvolveu o conceito:” Lei da conservação de massa”. Uma das suas principais frases é a “Na natureza nada cria, nada se perde, tudo se transforma”. Com o decorrer dos tempos, se estudou sobre energia, assunto este que pouco se sabia, e que até os dias atuais não há uma definição para o que é “energia”.

No entanto, a energia pode ser considerada com a capacidade de um corpo de realizar trabalho, este conceito é fundamental para o desenvolvimento da ciência sabe-se que é possível transformar qualquer tipo de energia, porém não é possível “criar” ou “gastar”.

Albert Einstein estudou a relação entre massa e energia, estabelecendo que uma pode se transformar na outra. Dada pela equação:

E=m.c²

Como existe uma relação entre massa e energia, pode-se concluir de que a energia também se conserva.

Esta é a “lei de conservação de energia”, um dos princípios básicos da ciência moderna, enunciada independentemente por Joule, Mayer e Helmholtz, por volta de 1850. Segundo esse princípio, a energia total do Universo é constante; nos processos que ocorrem na natureza existe uma grandeza – a energia – que não diminui nem aumenta, sendo apenas transferida de um corpo para outro (MOSCATI et al).

É importante relatar que existem sistemas que são fechados, não havendo troca de massa, somente de energia com as vizinhanças ou isolados, não havendo troca de massa nem energia com as vizinhanças. Logo, quando um sistema é isolado, ocorrem transformações de um tipo de energia em outro, é a energia total que se conversa e não cada tipo separadamente. Sendo que, as energias podem ser as mais diversas como a energia gravitacional, energia cinética, energia elástica, energia elétricas, energia nuclear, etc. Podendo observar essa ideia na seguinte lei análoga a Lei de Lavoisier que é:
“A energia total de um sistema físico isolado é uma quantidade conservada.”

Porém, nota-se que existe conservação de energia em um sistema aberto, havendo troca de massa ou energia e em um sistema fechado. No entanto, haverá influência do exterior. Logo, o aumento ou diminuição de energia de um sistema é sempre resultando de trocas com o exterior. Percebe-se então que a energia não será criada, nem perdida e sim transformada.

Um dos exemplos segundo Silva (2002) é a questão do que as pessoas costumam falar sobre o “desperdício de energia”, no entanto, vale lembrar que a energia não se perde e sim se transforma, logo existem transformações em que a energia não pode ser reaproveitada. Um exemplo é a energia química, em que um carro mal regulado consome mais do que o normal, aumentando assim o gasto de combustível. Dessa maneira não é possível usar o gás que saiu do escapamento de um automóvel, para encher novamente o tanque de gasolina. Um fato importante a se destacar é que:

A maioria das transformações de energia são do tipo irreversível. Isso significa que a energia útil se transformou num outro tipo de energia e não pode ser reutilizada. Uma pequena parte das transformações são do tipo reversível, ou seja, a energia pode ser transformada em outra forma de energia e depois voltar a ser o que era.  Um sistema que tem essa propriedade é chamado de sistema conservativo (SILVA, 2002, p.2).

Dessa maneira existem transformações que envolvem a conservação de energia como por exemplo a queda de água em uma usina hidrelétrica, uma explosão controlada no motor do carro, transformações químicas nas células do nosso corpo, energia solar para o aquecimento, energia muscular, salto de sungee – jump, bloco empurrando uma mola dentre outros.