Máquinas Térmicas - 7ºAno

 A invenção que mudou os rumos da sociedade

As máquinas térmicas foram essenciais para ampliar a produção de diversos materiais que anteriormente eram fabricados com a força humana.

O período entre 1760 e 1840 é conhecido como Primeira Revolução Industrial.

Máquina a vapor usada na indústria,

no final do século XIX

Como funcionam as máquinas térmicas

Locomotiva a vapor

A locomotiva a vapor é composta por três partes principais: a caldeira, o mecanismo do motor e o veículo.

Motor a gasolina, diesel e etanol

Repare nos cilindros de um motor de combustão interna presentes nos veículos. Assim, como em outras máquinas térmicas, a energia do combustível é usada para produzir trabalho, nesse caso o movimento do veículo.

Turbina a vapor

A roda ou rotor de uma turbina a vapor é composto de diversas lâminas dispostas em torno de um eixo.

Combustíveis movem as máquinas térmicas

*A queima dos combustíveis fósseis.

No mundo todo, cerca de 38% da energia elétrica é produzida por meio da queima de carvão.

O gás natural também é usado na produção de energia elétrica, cerca de 27% em todo o mundo vem da sua combustão.

O custo ambiental do uso de combustíveis fósseis

* Mudança na paisagem e contaminação da água

Mineração de carvão a céu aberto. No Brasil, a maior parte da extração do carvão é feita dessa forma. O impacto ambiental é bastante visível.

* Manchas de óleo em pleno mar

Mancha de petróleo na superfície do Golfo do México em torno de um barco de trabalho, cuja a tarefa é

evitar que o petróleo derramado se espalhe ainda mais.

O acidente, ocorrido em 2010 e considerado um dos maiores da história, foi causado pela explosão de

uma plataforma de extração de petróleo, com o derramamento de mais de 3 milhões de barris de petróleo na região.

O Efeito estufa e o aquecimento global

As imagens mostram evidências do aquecimento global.

1º Foto: Geleira Upsala, na Argentina, em 1928.

2º Foto: A mesma geleira em 2004. Pesquisadores afirmam que a geleira recua cerca de 200 metros por ano.

Sustentabilidade e as máquinas térmicas

* Biocombustíveis

Usina de biogás do aterro sanitário municipal oeste de Caucaia (CE), 2018.

A base do biogás aproveitado na usina é proveniente da decomposição de resíduos sólidos em aterro sanitário.

Fontes renováveis de eletricidade

* Aero geradores

Complexo eólico do alto sertão situado nas cidades de Caetité (BA),(onde se concentra a maior quantidade de aero geradores), e que constitui o maior complexo dessa modalidade energética na América Latina.

Automação

Cena do filme Tempos Modernos (Nova York, 1936), de Charlie Chaplin, mostrando a relação entre os humanos e as máquinas na indústria. Note que equipamentos como a esteira substituem a necessidade de o produto ser transportado de um local para o outro, otimizando o tempo e aumentando a produção.

Bons Estudos!!

Origem das Células

A origem das células está diretamente relacionado com a origem da vida em nosso planeta.

Admite-se que as primeiras células que surgiram na terra foram os procariontes. Isso deve ter ocorrido há 3,5 bilhões de anos, no começo do período pré-cambriano.

Homer Evolution

Naquela época a atmosfera provavelmente continha vapor de água, amônia, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e gás carbônico. O oxigênio livre só apareceu depois, graças à atividade fotossintética das células autotróficas.

Antes de surgir a primeira célula teriam existido grandes massas líquidas, ricas em substâncias de composição muito simples. Estas substâncias, sob a ação do calor e radiação ultravioleta vinda do Sol e de descargas elétricas oriundas de tempestades freqüentes, combinaram-se quimicamente para constituírem os primeiros compostos contendo carbono. Substâncias relativamente complexas teriam aparecido espontaneamente.

Stanley Miller realizou em 1953 experimentos fundamentais que corroboraram essa possibilidade.

                                  

Produzindo descargas elétricas em um recipiente fechado, contendo vapor de água, Hidrogênio, Metano e amônia, descobriu que se formavam aminoácidos, tais como alanina, glicina, e ácidos aspárticos e glutâmicos. Estudos posteriores, simulando as condições pre-bióticas, permitiram a produção de 17 aminoácidos (dos 20 presentes nas proteínas).

Também foram produzidos açúcares, ácidos graxos e as bases nitrogenadas que formam parte do DNA e RNA.

Esta etapa de evolução química foi provavelmente precedida de outra na qual se formaram as proteínas pela polimerização dos aminoácidos. Essa etapa posterior provavelmente teve lugar em meios aquosos onde as moléculas orgânicas se concentravam para formar uma espécie de "Sopa Primordial" na qual foram favorecidas as interações e onde se formaram complexos maiores denominados coacervados ou proteinóides, com uma membrana externa envolvendo um fluido no interior (micelas).

Posteriormente originou-se o código genético, talvez primeiro como RNA, e em seguida o DNA e as diversas moléculas que participaram na síntese de proteínas e na replicação, produzindo células capazes de se autoperpetuarem.

É razoável supor-se que a primeira célula a surgir foi precedida por agregados de micelas que apresentavam apenas algumas das características hoje consideradas peculiares dos seres vivos (metabolismo, crescimento e reprodução). Isto é a primeira célula era das mais simples, porém mesmo uma célula desse tipo é ainda complexa demais para admitir-se que ela tenha surgido ao acaso, já pronta e funcionando.

É possível que não havendo Oxigênio na atmosfera, os primeiros procariontes foram heterotróficos e anaeróbicos. Posteriormente surgiram os procariontes autotróficos, tais como as algas azul-esverdeadas que contém pigmentos fotossintéticos. Através da fotossíntese se produziu o Oxigênio da atmosfera e este permitiu o surgimento de organismos aeróbicos a partir dos quais recém originaram-se os eucariontes. Até aquele momento a vida só estava presente na água, porém , finalmente, as plantas e os animais colonizaram a Terra.

Há 3 teorias para explicar o fato do aperfeiçoamento das células procariontes autotróficas iniciais.

1. Teoria da Invaginação da Membrana Plasmática:

Por mutação genética, alguns procariontes teriam passado a sintetizar novos tipos de proteínas, e isso levaria ao desenvolvimento de um complexo sistema de membranas, que, invaginando-se da membrana plasmática, teria dado origem às diversas organelas delimitadas por membranas. Assim teriam aparecido o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os lisosomas e as mitocôndrias. Pelo mesmo processo surgiria a membrana nuclear, principal característica das células eucariontes.
Embora à primeira vista este teoria pareça sólida, ela não tem apoio em fatos conhecidos. É, ao contrário, de difícil aceitação, pois não existe célula intermediária entre procarionte e eucarionte, nem se encontrou fóssil que indicasse uma possível existência destes tipos intermediários.

2. Teoria da Simbiose de Procariontes.

Segundo este teoria alguns procariontes passaram a viver no interior de outros, criando células mais complexas e mais eficientes. Vários dados apóiam a suposição de que as mitocôndrias e os cloroplastos surgiram por esse processo. Demonstrou-se, por exemplo, que tais organelas contêm DNA, e que esse DNA contém informação genética que se transmite de uma célula a outra, de um modo comparável à informação contida no DNA dos cromosomas nucleares. Ainda mais, ao menos no que se refere às mitocôndrias, demonstrou-se também que a molécula de DNA é circular, como nas bactérias. Estas e outras observações nos levam à conclusão de que mitocôndrias e cloroplastos de fato se originaram por simbiose.

3. Teoria Mista

É possível que as organelas que não contêm DNA, como o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi. se tenham formado a partir de invaginações da membrana celular, enquanto as organelas com DNA (mitocôndrias, cloroplastos) apareceram por simbiose entre procariontes.