_Hinrichs_Kleinback

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Energia e Meio Ambiente
delas decorrentes é entender os princípios científicos envolvidos. Estes princípios são
apresentados com uma utilização mínima de matemática e com o auxílio de exemplos do
dia-a-dia. Cada capítulo contém um conjunto de problemas (a maior parte não-matemáticos)
que procuram enfatizar os princípios e aplicá-los a situações relacionadas com energia
e meio ambiente. Muitos dos tópicos-padrão encontrados em livros-textos introdutórios
de física são incluídos. Conseqüentemente, este livro pode ser utilizado em um curso conceituai
de física que tenha a energia como tema central, como tem sido a minha prática.
Segundo, o livro examina os diferentes aspectos de cada recurso energético, incluindo
os princípios envolvidos e as conseqüências ambientais e econômicas do seu uso. A energia
renovável é abordada logo no início do livro, após o capítulo sobre transferência de calor, e
tudo a ela relacionado, de sistemas de aquecimento solares a equipamentos fotovoltaicos
e geradores de turbina eólica, é tratado. Os princípios da energia nuclear e o atual debate
sobre a disposição de resíduos radioativos são abordados em profundidade. No centro de
quase todos os esquemas de conversão de energia está o mecanismo de calor e, assim, os
princípios gerais desta área são apresentados logo no Capítulo 4. Os aspectos ambientais da
geração de energia elétrica, bem como a sua utilização, também são temas fundamentais. A
poluição atmosférica e o aquecimento global também são tratados no início do livro, assim
como algumas das formas por meio das quais seus impactos podem ser reduzidos.
Terceiro, o livro procura integrar as complexas questões das políticas e das possíveis
estratégias energéticas. Não existem respostas simples ou alternativas únicas que possam
satisfazer todas as nossas demandas por energia, preservar nossa prosperidade econômica
e proteger nosso ambiente. Como conseqüência, questões (muitas delas ainda sem resposta)
são feitas no decorrer do texto para estimular os leitores a pensarem criticamente no
que está por vir e, talvez, até mesmo começarem a desenvolver suas próprias soluções. O
importante tema da conservação de energia é enfatizado com exemplos ao longo de todo o
texto, e não em um capítulo específico, porque acreditamos que o uso eficiente da energia
deveria ser a preocupação central em todas as áreas, da mecânica da energia à transferência
de calor e uso da eletricidade. Sugestões práticas são dadas com o objetivo de fazer com que
os leitores avaliem os papéis por eles desempenhados na utilização mais efetiva da energia.
Muitos livros têm a energia como tema, mas poucos buscam tanto ensinar os princípios
físicos gerais quanto analisar as muitas alternativas de abastecimento e conservação
de energia. Estes temas são apresentados de tal forma que estimulem a crescente audiência
de alunos de áreas não estritamente científicas, assim como forneçam informações relevantes
para aqueles interessados nas áreas de ciência e engenharia.
Cobertura
Apesar de o texto deste livro ser organizado de modo a seguir uma seqüência mais ou
menos tradicional de um curso de física, tentamos ordenar os tópicos de uma maneira que
vá ao encontro dos interesses dos estudantes. O aquecimento solar é abordado logo no
Capítulo 5, mas apenas após os conceitos de transferência de calor (Capítulo 4) terem sido
discutidos. Os Capítulos 7 e 8 tratam dos aspectos ambientais do uso da energia, em especial
a poluição atmosférica (tanto de fontes estacionárias quanto de fontes móveis), o aquecimento
global e a poluição térmica. Estes tópicos vêm na seqüência do Capítulo 6, que
trata dos combustíveis fósseis. A física da exploração e recuperação do petróleo é abordada
no Capítulo 6 como um Tópico Especial. A energia fotovoltaica e a crescente área da energia
eólica vêm na seqüência dos Capítulos 9 e 10, que abordam a produção de energia elétrica.
As novas tecnologias automotivas, que incorporam células de energia e híbridas, bem como
os veículos elétricos, são abordados nestes dois capítulos. A fissão nuclear é estudada no
Capítulo 13, logo após um capítulo sobre os fundamentos da física atômica e nuclear. O
Capítulo 16 cobre o amplo tópico da biomassa, indo da combustão de madeira aos resíduos
sólidos municipais.