Experimentos simples podem ajudá-lo a entender como funcionam os métodos de conservação de energia. Veja mais fotos de ciências verdes. Jeri Lavrov / Photographer's Choice RF / Getty Images Estamos cercados por vampiros. Só eles vivem de energia, não sangue. Aquela TV de tela grande, seu computador, Xbox, forno, frigorífico, forno, microondas - todos eles sugam energia. Algum, como seu receptor de TV a cabo ou DVD player, são verdadeiramente macabros:bebem energia mesmo quando não estão em uso.
Esses monstros famintos por poder podem causar sérios danos. Cerca de 70% de nossa energia vem de fontes não renováveis, como petróleo e gás natural. Quando eles se forem, eles se foram para sempre. Também, algumas fontes de energia, como as usinas de carvão que geram quase metade da eletricidade dos EUA, despeje dióxido de carbono, que ameaça mudar o clima da Terra de maneiras perigosas [fonte:Dosomething.org].
Os vampiros de energia drenam bolsos também. Em 2011, cada americano gastou em média US $ 4, 410 por ano em energia [fonte:Clayton]. Colocar uma aposta no meio do desperdício de energia pode colocar dólares no seu bolso.
Existem três maneiras simples de conservar energia:
Para matar os vampiros de energia, primeiro você precisa entender como funciona cada um desses métodos de conservação de energia. Os experimentos a seguir podem ajudar a tornar as pessoas de todas as idades mais experientes em energia - alguns podem até melhorar seus resultados financeiros.
Você precisa de energia para aquecer a água. Portanto, se você pode ficar limpo sem usar tanta água quente, você vai salvar. Mas que usa mais água quente, um banho ou uma ducha? Este experimento o ajudará a determinar isso.
Peça a todos em sua casa que tomem banho em vez de chuveiro quando precisarem se lavar. Certifique-se de que cada pessoa deixe a água na banheira quando terminar. Em seguida, verifique a altura da água. Você pode marcá-lo com um giz de cera de banho ou com fita colorida. Ou você pode medi-lo com uma régua e registrar o nível.
Próximo, mande todo mundo tomar banho. (Isso funciona melhor se você tiver uma combinação de chuveiro / banheira.) Peça a eles para tamparem o ralo antes de começarem para que a água não acabe. Meça a quantidade de água que resta na banheira quando cada pessoa terminar e marque ou registre.
Agora compare a quantidade média de água usada para cada método. Aquele que precisou de menos água é o que vai economizar mais energia - e aquele que você deve recomendar para uso em sua casa.
Pense em maneiras de economizar ainda mais energia. E se você desligasse o chuveiro enquanto estava se ensaboando? Usando um chuveiro de baixo fluxo, que pode liberar até 72 por cento menos água, pode fazer a diferença, também [fontes:Energy Information Administration:Saving, titanheater.com].
Este experimento prova como certos tipos de material de isolamento podem funcionar melhor do que outros. © iStockphoto.com / LianeM Isolar sua casa retém o calor, então você liga seu forno com menos frequência quando está frio lá fora. Contudo, o isolamento também pode manter as coisas frias - sua geladeira, por exemplo, é isolado para manter o calor do lado de fora. De qualquer jeito, o isolamento economiza energia, evitando que seus aparelhos trabalhem tanto para manter a temperatura. Este experimento ajuda a descobrir quais materiais são os melhores isolantes.
Comece com duas caixas de sapato de papelão. Cole o papel preto na parte externa da parte inferior de cada um. Coloque a parte superior de cada caixa de cabeça para baixo em um local ensolarado. Coloque um termômetro em cada topo.
Agora, encaixe a parte inferior de uma caixa sobre a parte superior de modo que o papel preto fique voltado para o sol. Esta caixa não isolada é o seu controle. Mostra o que acontece sem isolamento.
Próximo, pegue o material que deseja testar, molde-o para preencher completamente o fundo da segunda caixa e prenda-o com fita para garantir que ele fique no lugar. Você pode escolher quase qualquer material para testar, incluindo isopor, uma toalha, camadas de jornal, um pedaço de plástico bolha ou algum velo artificial. Ajuste a caixa sobre a outra parte superior. Certifique-se de que as duas caixas recebem a mesma quantidade de luz solar.
Depois de 15 minutos, abra as caixas e registre a temperatura em cada uma. O interior da caixa isolada deve ser mais frio do que a caixa de controle. Quanto maior a diferença de temperatura, melhor o material funciona como isolante. Repita o experimento com diferentes materiais. Finalmente, pense por que alguns materiais isolam melhor. Por exemplo, talvez eles prendam espaços de ar morto que não permitem a circulação do calor [fonte:Energy Information Administration:Insulation].
Pode algo tão simples como a sombra de uma árvore ou tinta ajudar a economizar nas contas de luz de sua casa? Este experimento ajudará a responder a essa pergunta. A "casa" neste caso será uma pequena caixa de papelão. Uma lâmpada de 100 watts em uma lâmpada refletora fará o papel do sol.
Primeiro, configurar a caixa. Certifique-se de que tem uma tampa que fecha bem. Coloque um termômetro dentro para medir a temperatura. Então, organize a luz de forma que ela incida diretamente na caixa. Depois de 20 minutos, registre a temperatura dentro da caixa.
Próximo, coloque uma planta de casa entre a lâmpada e a caixa de modo que sua sombra repouse sobre a "casa". Você também pode usar galhos quebrados de árvores ou arbustos para isso, em vez de uma planta doméstica - coloque-as em vasos de areia para fornecer sombra estável. Verifique a temperatura novamente após 20 minutos. A cortina manteve o refrigerador de caixa? Experimente diferentes plantas com diferentes tipos de folhas. O que faz a maior diferença de temperatura?
Para testar o efeito de energia da tinta, pegue duas caixas idênticas e pinte uma de branco e outra de preto ou de cor escura. Coloque cada um a uma distância igual da luz e registre a temperatura interna após 20 minutos. Qual caixa fica mais quente? Como isso afetaria o uso de energia se fosse uma casa real?
Basicamente, escolher as árvores de sombra certa ou a cor da pintura externa pode ajudar a economizar energia, caso mantenham a casa mais fria no verão e eliminem a necessidade de ar-condicionado. No inverno, Contudo, pode ser melhor não ter sombra, para que a casa pudesse absorver o calor do sol. Nesse caso, as árvores que perdem as folhas no inverno podem ser as melhores poupadoras de energia [fonte:Energy Information Administration:Sun].
A caixa que você faz para este experimento será como os coletores solares que as pessoas têm em seus telhados. © iStockphoto.com / wakila Você pode fazer sua própria água quente usando apenas a energia do sol. Você começará com uma caixa plana com cerca de 90 centímetros quadrados e 5 ou 7,5 centímetros de profundidade. Pinte o interior de preto ou forre-o com papel preto.
Próximo, pegue 20 pés (6 metros) ou mais de tubo preto flexível. Faça dois furos nas laterais da caixa, um perto de um canto e outro perto do canto oposto. Insira a extremidade do tubo através de um orifício. Molde o tubo em voltas planas que não se sobreponham, mas que sobem e descem pela parte inferior da caixa. Continue repetindo até que você tenha usado a maior parte do comprimento. Passe a ponta pelo outro orifício.
Coloque uma tampa de vidro na caixa. Prenda as pontas com fita adesiva. Agora você tem um coletor solar como os que às vezes vemos em telhados. Coloque a caixa ao sol. Mergulhe uma extremidade do tubo em um balde de água. Chupe na outra extremidade para encher o tubo e iniciar uma ação de sifão. Mantenha a ponta que você chupou mais baixa que a outra e deixe a água escorrer para outro recipiente. Use um prendedor de roupa para dobrar o tubo e limitar o fluxo a um fio.
Coloque um termômetro em cada recipiente com água para monitorar a mudança de temperatura. O ângulo da caixa em direção ao sol faz alguma diferença? E se você usar um tubo mais longo e fizer mais voltas? Quanto mais quente a água saindo, mais calor absorve do sol. Se você estivesse usando água aquecida desta forma em sua casa, você tiraria a carga de sua eletricidade, aquecedor de água a gás ou óleo, economizando energia. [fonte:Benrey]
Você deve ter visto turbinas eólicas gigantes girando no topo das colinas. Nós vamos, com este experimento, você pode fazer seu próprio modelo de turbina para tentar gerar eletricidade a partir do vento.
Comece com um motor de corrente contínua de 1,5 volt. Esses motores movidos a bateria estão disponíveis em lojas especializadas ou em fontes online. Em seu experimento, em vez de usar eletricidade para ligar o motor, você girará o eixo do motor com "vento" para gerar eletricidade. Monte o motor horizontalmente em uma placa com o eixo estendendo-se sobre a borda.
Pegue uma hélice de aeromodelo e fixe-a no eixo do motor, perpendicular ao tabuleiro. Certifique-se de que a hélice se encaixe firmemente no eixo ou aparafuse para que, quando a hélice girar, ele gira o eixo. Sua "turbina eólica" está pronta para gerar energia.
Conecte os dois fios que saem do motor a um voltímetro que mede até 5 volts. Entre o motor e o voltímetro, conecte esses dois fios usando um resistor de 100 ohms. Você precisará remover uma polegada de isolamento de cada fio e soldar os terminais do resistor (os fios que vêm de cada extremidade do resistor) aos fios desencapados. Esta configuração é necessária para permitir que o voltímetro meça com precisão a eletricidade.
Coloque o motor e a hélice na frente de um ventilador, que irá produzir o "vento". Quando a hélice começa a girar, verifique o voltímetro. Ele mostrará quanta eletricidade está sendo produzida. Se você não vê nenhum movimento, ou se a agulha do voltímetro tentar ir para a esquerda em vez de para a direita, remova os fios do voltímetro e reconecte-os, invertendo os lados. Veja como a tensão muda conforme a velocidade do ventilador aumenta ou diminui.
Experimente diferentes tipos de hélices. Hélices maiores ou menores afetam a quantidade de eletricidade produzida? Experimente projetar sua própria hélice. Experimente várias lâminas e lâminas em ângulos diferentes. Qual produz mais eletricidade a uma determinada velocidade do vento? Turbinas eficientes podem aproveitar a energia eólica e conservar energia de outras fontes [fonte:National Renewable Energy Laboratory].
Esses experimentos têm como objetivo nos ensinar sobre os princípios de conservação de energia, mas também podem sugerir aplicações práticas. Por exemplo, meu vizinho tem uma piscina. Na primavera, ele pega uma longa mangueira de jardim e coloca laços dela no telhado de sua casa com piscina voltada para o sul. É muito parecido com o experimento da água quente solar. Durante o dia, ele usa uma bomba para tirar a água da piscina através da mangueira e voltar para dentro. A energia solar permite que ele mantenha sua piscina em uma temperatura confortável e ele entra na água mais cedo do que qualquer outra pessoa.
