APROVEITAMENTO DA ENERGIA SOLAR
Autor: Nuria Meurer | Publicado: 2011-11-23T04:29:00-08:00


Aline Cristina BehlingCamila Metz Tainá Laisa Werberich8ª B/ Ensino FundamentalProfessora: Núria Meurer&nbsp;


A luz esta presente no nosso dia-a-dia. A sua utilização e seus fenômenos sempre estiveram presentes na vida do ser humano. Para enxergarmos um objeto é necessário que o meio ambiente em que nos encontramos possua luminosidade suficiente, seja do sol ou de outras fontes de luz.O aproveitamento da energia gerada pelo Sol, inesgotável na escala terrestre de tempo, tanto como fonte de calor quanto de luz, é hoje, sem sombra de dúvidas, uma das alternativas energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novo milênio. E quando se fala em energia, deve-se lembrar que o Sol é responsável pela origem de praticamente todas as outras fontes de energia. Em outras palavras, as fontes de energia são, em última instância, derivadas da energia do Sol.Escolhemos o tema, aproveitamento da luz solar, porque queremos construir um projeto de casa com algumas maneiras possíveis de economia de energia elétrica, usando a energia do sol. Através das pesquisas queremos identificar a importância da luz solar nas relações da natureza.&nbsp;Fazer uma entrevista com profissionais que trabalham nesta área.
APROVEITAMENTO DA ENERGIA SOLAR
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->1 Referencial Teórico1.1&nbsp; Energia Solar&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;A Energia solar é fundamental para a nossa sobrevivência, pois através dela é que nos enxergamos os objetos, tarefas que realizamos diariamente. A energia se da a qualquer tipo de captação de energia luminosa proveniente do sol ou da energia que é produzida pela transformação da energia solar é captada e transformada em energia elétrica ou ainda pode ser a energia produzida pela&nbsp; mecânica.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A energia solar proveniente do sol ao realizar o seu movimento de translação ao redor da Terra transmite cerca de 1 410 W/m² de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo reto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% são absorvidos pela atmosfera e 35% é refletido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível e luz ultravioleta.A radiação solar, juntamente com outros recursos secundários de alimentação, tal como a energia eólica e das ondas, hidroeletricidade e biomassa, são responsáveis por grande parte da energia renovável disponível na terra. Apenas uma minúscula fração da energia solar disponível é&nbsp;utilizada.&nbsp;
1.2 Importância de a luz solar nas relações da natureza Uma das principais características de nossa sociedade, ao menos sob um ponto de vista prático e material, é&nbsp;o aumento cada vez maior da demanda por abastecimento energético. A energia solar é&nbsp;uma das alternativas energéticas mais promissoras do novo milênio, ela é&nbsp;inesgotável na escala terrestre de tempo, tanto como fonte de luz e de calor. O Sol é&nbsp;fonte de energia renovável, e o seu aproveitamento tanto como fonte de calor quanto de luz, é&nbsp;uma das alternativas energéticas mais sem altos prejuízos para a natureza. A energia solar é&nbsp;importante na preservação do meio ambiente, pois tem muitas vantagens sobre outras fontes de energia, como não ser poluente. Há tempo não se achava que os combustíveis fósseis não se esgotariam, mas essa realidade já vem mudando. Uma das principais características de nossa sociedade, ao menos sob um ponto de vista prático e material, é o aumento cada vez maior da demanda por abastecimento energético. Esta é a condição para a existência de nossa indústria, nossos meios de transportes e até mesmo a agricultura e a vida urbana. Enfim, é a condição para a existência de nossa sociedade como a conhecemos, é impossível imaginar em uma sociedade sem energia seja ela qual for, ou melhor, que origem essa energia tem, ou seja, a energia é de essencial importância.
&nbsp;&nbsp;1.3 &nbsp;Reflexão da luz&nbsp; Reflexão&nbsp; é&nbsp;um fenômeno físico no qual ocorre a mudança da direção de propagação da luz (desde que o ângulo de incidência não seja de 90°). Ou seja, consiste no retorno dos feixes de luz incidentes em direção à&nbsp;região de onde ela veio, após os mesmos entrarem em contato com uma determinada superfície refletora.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;
Quando a luz incide sobre uma superfície e retorna para o meio em que estava se propagando, dizemos que ela sofreu reflexão. A reflexão difere da refração, pois a refração consiste no desvio de luz para um meio diferente do qual a luz estava se propagando. A reflexão pode ser de dois tipos: reflexão regular, quando os raios de luz incidem sobre superfícies totalmente polidas, e reflexão difusa, quando os raios incidem sobre superfícies irregulares. Essa última é a responsável pela percepção do ambiente que nos cerca.&nbsp;Consideramos um feixe luminoso que se propaga no ar e incide na superfície lisa de um bloco de vidro. É&nbsp;um fato conhecido que, em virtude de ser o vidro transparente, parte desta luz penetra no bloco, mas a outra parte volta a se propagar no ar sofreu reflexão, ou seja, parte da luz se refletiu ao encontrar a superfície lisa do vidro. O feixe de luz que se dirige para a superfície é&nbsp;denominado feixe incidente e o feixe devolvido pela superfície refletora é o feixe refletido.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Quando o feixe incidente encontra uma superfície lisa, o feixe refletido é&nbsp; bem-definido. Quando isto ocorre, dizemos que a reflexão&nbsp;é&nbsp; especular, porque este fenômeno é&nbsp;observado quando a luz é&nbsp; refletida em um espelho.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
&nbsp;&nbsp;1.4 &nbsp;Difusão da luz A maioria dos corpos reflete difusamente a luz que incide sobre eles. Assim, esta folha de papel, uma parede, um móvel de uma sala etc. são objetos que difundem a luz que recebem, espalhando-a em todas as direções. Quando esta luz penetra em nossos olhos, nós enxergamos o objeto. Se ele não difundisse a luz, não seria possível vê-lo. Como, na difusão, a luz se espalha em todas as direções, várias pessoas podem enxergar um objeto, apesar de situadas em posições diferentes em torno dele.Outro exemplo de difusão da luz pode ser mostrado quando acendemos uma lanterna em um quarto escuro. A trajetória do feixe luminoso, que sai da lanterna, não poderá&nbsp;ser percebida a não ser que haja fumaça ou poeira, difundindo a luz, permitem-nos perceber o feixe quando nossos olhos recebem a luz espalhada. Um fato semelhante ocorre com a luz solar, que é&nbsp;difundida pelas partículas da atmosfera terrestre. O céu apresenta-se totalmente claro, durante o dia, em virtude desse espalhamento. Se a Terra não possuísse atmosfera, o céu seria totalmente negro, exceto nas posições ocupadas pelo Sol e pelas estrelas. Como a Lua não possui atmosfera, é&nbsp;este o aspecto do “céu lunar”&nbsp; que será&nbsp;observado por um astronauta situado na superfície de nosso satélite.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
&nbsp;1.5 As leis da reflexão&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A reflexão pode ser explicada totalmente com base em apenas duas leis, de modo geral.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Para enunciá-las, é&nbsp;preciso antes definir alguns conceitos.<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->A normal é a semi-reta perpendicular a superfície refletora. <!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->Ângulo de incidência é o ângulo formado entre o feixe de luz que incide sobre o objeto e a normal. <!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->Ângulo de reflexão é o ângulo que a direção de um feixe de luz refletida faz com a normal. &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Existem duas leis fundamentais que o fenômeno de reflexão da luz obedece que é&nbsp; denominada leis da reflexão.<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->O raio incidente, a reta normal e o raio refletido são coplanares, ou seja, estão no mesmo plano. <!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão. 
1.6 Meios de Propagação da luz &nbsp;A luz se propaga em linha reta quando atravessa um meio homogêneo e transparente.Entende-se por meio homogêneo aquele que apresenta as mesmas propriedades –&nbsp; composição química, densidade, temperatura etc. –&nbsp;em todos os seus pontos.Os meios transparentes são aqueles que permitem a propagação da luz e através dos quais objetos são vistos com nitidez. O ar existente em uma sala é&nbsp;meio transparente, assim como a água em camadas pouco espessas.O papel vegetal, o vidro fosco e o papel de seda também permitem que a luz os atravesse, mas os objetos não são vistos nitidamente através deles. Esses meios são chamados translúcidos.Inúmeros fatos sugerem a propagação retilínea da luz: por exemplo, quando a luz do Sol penetra entre as árvores de uma floresta ou, ainda, quando acendemos o farol de um carro numa rua escura.
&nbsp;1.7&nbsp;Sombra e Penumbra&nbsp; &nbsp; &nbsp; “Um disco opaco é&nbsp;colocado entre uma fonte de luz puntiforme F e um anteparo. Dos raios de luz emitidos por F, consideremos aqueles que&nbsp; tangenciam o disco.”&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Denominamos cone de sombra a região do ambiente, entre o disco e anteparo, que não&nbsp;é&nbsp;iluminada pela fonte F, em virtude da propagação retilínea da luz. Sombra projetada é&nbsp;a região do anteparo não iluminada pela fonte.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Considere agora uma fonte de luz extensa. Nesse caso, além do cone de sombra e da sombra projetada, temos ainda duas regiões: o cone de penumbra e a penumbra projetada. Estas são as regiões que recebem luz de parte da fonte.
1.8 Corpos Iluminados&nbsp; É representado pelos corpos que emitem luz, própria, como o Sol, o filamento de uma lâmpada acesa, a chama de uma vela ou uma barra de ferro incandescente, por exemplo. Em geral, ocorrem reações em cada um desses elementos que transformaram um tipo de energia em energia luminosa. De acordo com seu comportamento á&nbsp;passagem da luz, os objetos podem ser classificados em transparentes, opacos e translúcidos:1.8.1 Transparentes Os corpos transparentes permitem a passagem da luz de maneira regular( um aquário ou um vidro de ampulheta);1.8.2 TranslúcidosOs corpos translúcidos permitem a passagem da luz, mas não de maneira regular, tornando difusa a visualização das imagens ( o vidro fosco e o papel de seda). 1.8.3 OpacosOs corpos opacos não permitem a passagem da luz (uma parede de tijolos); &nbsp;As substancias também podem ser opacas ou transparentes. As opacas não permitem a passagem da luz; as transparentes são um meio de propagação da luz, (o ar, o vidro, a água). Em alguns casos, embora o vidro seja transparente, as placas de vidro com superfície irregular se constituem objetos translúcidos, devido á refração difusa que ocorre em sua superfície.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;A espessura também é&nbsp;um elemento que deve ser considerado na análise do fenômeno da transparência. Uma camada de água muito espessa se torna um meio opaco, como ocorre nas grandes profundezas do mar. E até&nbsp; mesmo um metal como o ouro, costumeiramente admitido como opaco, pode tornar-se transparente quando laminado em folhas extremamente delgadas.

&nbsp;&nbsp;1.9 Raio de Luz Denominamos, raio de luz reta orientada que apresenta, geometricamente, a propagação da luz. Por vezes, observando a luz que atravessa a fresta de uma porta num quarto escuro ou os raios solares penetrando em uma verla ou floresta, podemos “visualizar” os raios de luz. De fato, não os vemos, mas, nos casos acima, enxergamos a luz a luz que é espalhada pelas pequenas partículas suspensas no ambiente, isto é, a luz que é refletida em todas as direções por essas refletidas em todas as direções por essas partículas. Vemos, então, esses raios refletidos que atingem nossos olhos. 
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&nbsp;&nbsp;2 &nbsp;Delineamento da PesquisaIniciamos o nosso projeto pesquisando em enciclopédias, livros e revistas na Biblioteca Monteiro Lobato do Colégio Estadual Monte Alverne. Também fizemos pesquisas em sites da internet na sala de informática da escola. Realizamos uma viagem de estudos em abril para o Museu de Ciências e Tecnologia da PUCRS. Entrevistamos alunos e especialistas sobre o assunto e fizemos uma experiência no laboratório de ciências do colégio.