FÍSICA��1ª SÉRIE
�RECICLAGEM
�AULA 60
�
OBJETIVOS
https://pt.quora.com/Qual-o-lugar-mais-sujo-pelo-ser-humano
OS ATUAIS MODOS DE VIDA GERAM UMA GRANDE QUANTIDADE DE LIXO NOS CENTROS URBANOS.
VOCÊ SABIA QUE A RECICLAGEM É UMA FORMA DE ECONOMIZAR ENERGIA? PARA ENTENDERMOS ESTE FATO, UTILIZAREMOS O CONCEITO DE ENTROPIA E A 2ª LEI DA TERMODINÂMICA.
SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Em qualquer sistema físico, a tendência natural é o aumento da desordem (entropia); o restabelecimento da ordem só é possível mediante o dispêndio de energia.
Para organizar os lixos em um local da cidade os veículos da coleta seletiva gastam energia provinda de combustíveis (gasolina, álcool, diesel, etc.).
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Senado_Federal_do_Brasil_Fotos_produzidas_pelo_Senado_%2815013694007%29.jpg
ENTROPIA
Entropia é a grandeza física relacionada ao nível de desordem de um sistema. Matematicamente ela é definida pela equação
Para um processo físico irreversível, a variação da entropia sempre é positiva. Para um processo reversível a variação de entropia do sistema é nula.
ENTROPIA E A 2ª LEI DA TERMODINÂMICA
Um efeito importante da segunda lei da termodinâmica é que parte da energia transformada em calor não pode ser reaproveitada em outros processos. Essa energia desperdiçada aumenta a desordem, a entropia, do universo.
Lemos a equação da seguinte forma: Em um processo, a variação da entropia do universo é maior ou igual a zero. Será zero em condições ideais, onde não há dissipação do calor.
RECICLAGEM E ECONOMIA ENERGÉTICA
A reciclagem é um processo de transformação, física ou química, que ocorre em algum material que já cumpriu o seu primeiro ciclo de utilidade. Em alguns casos o processo de reciclagem demanda muito menos energia do que o processamento original de determinada matéria-prima, como no caso do alumínio.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mineral_Bauxita_ollos_verdes_GDFL116.jpg
O alumínio, da forma que conhecemos, é resultado de vários processos sobre a bauxita.
RECICLAGEM E ECONOMIA ENERGÉTICA
Somente após vários processos como: mineração, trituração, filtração, decantação e eletrólise, o alumínio puro é obtido. Este processo consome 5,5% de toda a energia elétrica produzida no país, gerando um custo de produção extremamente alto.
https://www.hydro.com/pt-BR/aluminium/sobre-aluminio/how-aluminium-is-made/
RECICLAGEM E ECONOMIA ENERGÉTICA
A reciclagem do alumínio é um processo que consome uma energia equivalente a apenas 5% da energia necessária para transformar a matéria-prima bauxita em alumínio na sua forma final!
https://cempre.org.br/latas-de-aluminio/
O alumínio reciclado possui as mesmas características e propriedades que o alumínio obtido originalmente da natureza, podendo ser utilizado, sem restrições, em diversos contextos.
Atividade
Converse com um colega e responda às seguintes questões sobre reciclagem e entropia.
1) Utilize o conceito de entropia e justifique por que o processo de reciclagem de alumínio consome muito menos energia que a obtenção do alumínio através de vários processamentos sobre o minério de bauxita.
2) Utilize a segunda lei da termodinâmica e justifique porque a reciclagem do alumínio contribui para o aumento da entropia do Universo.
3) Considerando que o processo de reciclagem de alumínio necessita de apenas 5 % da energia necessária para a produção de alumínio primário, com a energia gasta para produzir 1kg de alumínio desde a matéria-prima bauxita, poderiam ser reciclados quantos quilogramas de alumínio?
O QUE VIMOS HOJE?
Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse:
GODOY, L. P. Agnolo, R. M. MELO, W. C. Multiversos : Ciências da Natureza : CIÊNCIA, SOCIEDADE E AMBIENTE Ensino Médio. 1ª ed. São Paulo: FTD, 2020.
PIETROCOLA, M. POGIBIN, A. ANDRADE, R. ROMERO, T. Física em Contextos. Vol 2. São Paulo: Ed do Brasil, 2016.
BONJORNO e vários autores. Física: Termologia . Óptica . Ondulatória 2º ano. Vol 2. 3ª ed. São Paulo: FTD, 2016.
BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: Termologia. Óptica.Ondulatória, 2º ano. Vol 2. 3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.
FUKE, L. F. YAMAMOTO, K. Física Para o Ensino Médio: Termologia, Óptica, Ondulatória. Vol 2. 4ª Edição. São Paulo: Saraiva, 2016.
MARTINI, Glorinha. SPINELLI, Walter. REIS, Hugo C. SANT’ANNA, Blaidi. Conexões com a Física. Vol 2. 3ª Edição. São Paulo: Moderna, 2016.
Alumínio, um sorvedouro de energia elétrica. Eco debate. Disponível em: <https://www.ecodebate.com.br/2009/09/21/aluminio-um-sorvedouro-de-energia-eletrica/> Acesso em: 03 de ago. de 2022.
Fabricando o alumínio. IFSC. Disponível em: <https://wiki.ifsc.edu.br/mediawiki/images/0/0c/Aula_11.pdf>. Acesso em 03 de ago. de 2022.
Como é feito o alumínio? Hydro. Disponível em: <https://www.hydro.com/pt-BR/aluminium/sobre-aluminio/how-aluminium-is-made/> Acesso em: 03 de ago. de 2022
REFERÊNCIAS
Professor, caso tenha alguma sugestão ou elogio para esta aula, acesse:
https://forms.gle/ZuC8G4UPYMEdztJy5