Ligar lanterna desencadeia cadeia clara conversão energia:
Transformação Passo a Passo
- Energia Química (Armazenada)
Bateria contém reagentes alta energia (Zn + MnO₂ alcalina; Li + CoO₂ Li-ion). Energia livre Gibbs = tensão potencial.
- Energia Elétrica (Corrente)
Fechar circuito permite eletrões fluírem ânodo → cátodo através filamento/LED. Tensão × Corrente = Potência (Watts).
- Energia Luz (Radiante)
- Incandescente: Filamento (tungsténio) aquecido 2,500–3,000 K → radiação corpo negro (maioria IR, ~5% visível).
- LED: Eletrões cruzam junção p-n → recombinação liberta fotões (eletroluminescência). 30–50% eficiente.
- Energia Calor (Térmica)
- Incandescente: ~95% energia elétrica → calor.
- LED: ~50–70% → calor (junção + perdas driver).
- Resistência interna bateria (queda IR) também gera calor dentro célula.
Diagrama Sankey (Típico Alcalina + Incandescente)
Química (100%) │ ├─→ Elétrica (100%) ──→ Luz (5%) │ └─→ Calor (95%) └─→ Calor Interno Bateria (pequeno, incluído acima)
Ganho Eficiência Lanterna LED
| Métrica | Incandescente (Xenon) | LED Moderno |
|---|
| Lumens por Watt | 15–25 lm/W | 100–180 lm/W |
| Autonomia (2×AA, 100 lm) | 1.5–2 h | 8–15 h |
| Calor sentido | Quente | Morno |
Conclusão Principal
Química → Elétrica → (Luz + Calor). A *razão* luz-para-calor depende inteiramente da **tecnologia fonte luz**, não da bateria. Atualizar lâmpada para LED multiplica autonomia 5–10× nas mesmas células.
