quinta-feira, 2 de agosto de 2012

O que é energia?

Olá pessoas.

Hoje, deitado na cama, lembrei de uma pergunta que um amigo me fez e eu não fazia ideia de como responder: o que é energia?

Digo, um átomo, caso pudéssemos enxergar à olho nu, poderíamos ver em toda a parte. Se partíssemos tudo aos menores tamanhos possíveis poderíamos ter uma noção de um átomo. Mas, e energia?

Ela é elétrica, pode ser sonora, térmica, mecânica, luminosa, química, radioativa e por aí vai...
Tá, mas o que é energia?
Uhm... pode ser onda, pode ser raio, pode ser fogo, pode ser...
Isso sabemos, mas o que é energia?

Enfim, por um tempo eu fiquei me perguntando isso até esquecer completamente a questão. Hoje, já deitado na cama, porém, me bateu uma ideia do que possa ser energia, e eu tive que levantar para escrever sobre isso antes que esquecesse também!

Eis o texto que escrevi, na íntegra:

"O que é energia?

-> Energia é a tendência universal de restituição de equilíbrio.

Energia não é objeto e não dá pra ver porque, oras, demos o nome "energia" à um efeito natural de tudo, não ao objeto que causa tal efeito.

Complicou?
Tomemos como exemplo a energia elétrica:

Pense na seguinte situação: há dois (ou mais) corpos carregados separados por uma distância infinita. Um corpo está mais carregado que o outro, de modo que possa haver uma diferença de potencial elétrico entre eles. Pois bem, se colocados suficientemente perto um do outro, haverá uma descarga elétrica com sentido do corpo de maior carga para o corpo de menor carga elétrica, até que essas cargas tornem os corpos igualmente carregados eletricamente. No momento de proximidade suficiente aparece entre os corpos uma tendência imediata de restituição de equilíbrio: energia. No caso, elétrica, podendo ser calculada em função de sua intensidade, de seus efeitos, das consequências e por aí vai.

Agora, a energia sonora:

Ainda no caso desses corpos carregados pense no seguinte: quando ocorre a descarga elétrica pode-se ouvir um "estalo", produzido por um movimento  repentino das partículas do meio que envolve os corpos. Quando movimentado, partículas desse meio pelo qual os elétrons trafegam são expulsas de suas posições, deixando espaço para um micro vácuo instantâneo, que "puxa" as partículas ao redor no intuito de preencher o vazio criado. Pense, por exemplo, no rastro criado por você quando coloca o braço com muita velocidade dentro da água de uma piscina. A água ao redor busca preencher o vazio criado pela colisão que as partículas da superfície do seu braço causaram com a água do local. Enfim, o movimento das partículas do meio que estávamos observando é algo parecido com isso, e que vai perdendo força conforme vai se espalhando. A vibração dessas partículas chega aos tímpanos da gente, fazendo com que vibrem. O cérebro entende as vibrações e nos faz perceber qual o som emitido. Mas como dito antes, quanto mais afastado da fonte se está, mais fraca é a intensidade que se sente, pois a agitação das partículas vai diminuindo gradativamente conforme o movimento se afasta da fonte. À esse fenômeno dá-se o nome de energia sonora, podendo também ser entendida como, de novo, a tendência ao equilíbrio.

Há também a energia térmica:

Novamente na situação anterior: todo o meio que envolve as cargas, bem como as próprias partículas em si (os corpos e os elétrons em movimento), sentem uma instantânea variação de temperatura, causada pela transferência de calor ocorrida no experimento. Quando os elétrons saem do corpo mais carregado há uma diminuição na agitação das partículas daquele corpo. Entendemos a medida dessa agitação como a temperatura desse corpo, e com o elétron deixando de fazer parte dele, a agitação diminui. Ou seja, a temperatura diminui. Já o meio por onde os elétrons viajam experimenta um aumento de agitação causado pelo choque entre os elétrons e as partículas constituintes desse meio. Portanto, o meio imediatamente ao  redor da partícula em movimento experimenta um aumento de sua temperatura. Se pensarmos em camadas de partículas desse meio que circundam os elétrons em movimento podemos imaginar o seguinte: o choque entre o elétron e a casca imediatamente próxima faz com que a agitação dessa casca aumente e a do elétron diminua. Agora, essa casca agita-se e se choca com a casca imediatamente próxima à ela, mas com menor força que o choque anterior e assim vai, até desaparecer por completo o choque. Onde há influência dessa passagem descrita, há um aumento de temperatura, caso o meio esteja em uma agitação menor  que a agitação sentida. Por fim, os elétrons se chocam com os outros corpos do experimento, transferindo parte de sua agitação àquele corpo, até que os dois possuam a mesma agitação. Até suas temperaturas se igualarem. Todos esses movimentos de dissipação e de aumento de agitação mexem com as temperaturas dos objetos que sofrem suas influências. Denomina-se energia térmica esses movimentos em busca do equilíbrio. E denomina-se calor essa energia térmica em movimento no espaço amostral. Para exemplificar a cena das cascas dissipando agitação conforme os elétrons passam, pense na chama das bocas de um fogão. Imediatamente ao redor da fonte de calor a chama é azul, ficando amarela conforme se afasta desse núcleo. A analogia que podemos fazer é que quanto próximo da chama azul se mede a temperatura, maior a temperatura observada. Sendo o contrário verídico. E tanto é que se não existisse o efeito do vento e da gravidade que mexem essa chama, ela seria uma bola de coloração azul que circundaria a fonte de calor. E, tal qual uma casca, a parte amarela viria mais externa à fonte. E tudo por causa da tendência ao equilíbrio novamente."

Eu poderia passar dias e noites aqui citando outros exemplos com outras formas de energia, mas acabaria sempre na mesma conclusão: tudo ocorre por causa dessa busca pelo equilíbrio. Não faço ideia do que possa causá-la, mas acontece, e acontece do jeito retratado, sem tirar nem pôr.

Bom gente, essa foi uma explicação feita por mim sobre o que é energia, e achei que caiu bem com as  verificações que fiz conforme escrevia.

Por fim, segue em anexo fotos dos efeitos citados:

Descarga elétrica entre dois corpos:

Perturbação na água:
 

Fogo na gravidade zero:

Até a próxima!