Aula 3

Aula “Introdução à Termodinâmica”

Escola: E. E. “Padre Fidelis” 

Professores: Laura Rezzieri Gambera e José Antonio da Silveira Camargo

Turma: 2º ano A do Ensino Médio

Ano/Semestre: 2013/1º semestre

Aula nº: 15        Data: 07/06/2013

Horário de início e término da aula: Início às 7h50min e término às 9h30

Público alvo: alunos de 2º ano do Ensino Médio na disciplina de Física

Conteúdo

1. Introdução aos conceitos primários da Termodinâmica: calor, temperatura e fontes

1.1.   O que é Termodinâmica?

1.2.   Diferença entre o Calor e a Temperatura

1.3.   O que é um termômetro? 

1.4.   Escalas termométricas (Celsius, Fahrenheit e Kelvin)

1.1 O que é Termodinâmica? Termodinâmica é o ramo da Física que estuda as causas e os efeitos das mudanças de temperatura, pressão e volume. Ou seja, as relações entre o calor trocado (Q) e o trabalho realizado (τ) em algum processo físico que envolve um corpo, um sistema e um meio exterior.

1.2 Diferença entre o Calor e a Temperatura – O calor é relacionado com a energia que está em movimento. Ou seja, é a forma de transferir a energia a outro corpo, sendo externo ao mesmo.

Ilustração 1 – Termodinâmica

Fonte: Tirinhas de Física

Por exemplo, uma chaleira no fogo: o fogo está aquecendo a água dentro da chaleira, com isso o calor do fogo está sendo passado à água. Já temperatura é a grandeza que esta associada à agitação das partículas que compõem o corpo. Resumindo, a temperatura está associada às agitações internas do sistema. Como por exemplo, podemos sentir se um determinado objeto está quente ou frio apenas tocando-o. 

1.3 O que é um termômetro? – Termômetro é o aparelho que tem como função medir a temperatura dos corpos ou a variação da temperatura. É constituído por um bulbo (parte que contem a substância termométrica), um tubo capilar (aonde a substância vai se expandir e a parte que contem a escala termométrica) e a substância termométrica (a substância que deve se expandir com o calor, e deve possuir dilatação regular), que geralmente é o mercúrio. Há também outros tipos de termômetro.

Ilustração 

Ilustração 2 - Partes de um Termômetro

Fonte: Rogério Física

1.4 Escalas termométricas (Celsius, Fahrenheit e Kelvin) – As escalas termométricas são mecanismos usados para podermos “medir” qual a temperatura de determinado corpo e/ou ambiente. Entre todas as escalas existentes, vamos trabalhar com as escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin, que são as escalas mais famosas e comuns de se trabalhar.

Ilustração 3 - Escalas Termométricas

Fonte: Brasil Escola

Objetivos

Em nossa aula, temos por objetivo que os alunos adquiram as seguintes habilidades:

1. propiciar aos alunos noções sobre termodinâmica;
2. levá-los a observar similaridades entre o conteúdo e o cotidiano.

Metodologia

Questionamentos (duração: 20 minutos): Começaremos a aula perguntando sobre o que os alunos entendem sobre termodinâmica. As perguntas feitas aos alunos serão: “Vocês já ouviram falar alguma coisa sobre Termodinâmica? Alguém poderia me falar o que entende por esse nome? Qual a relação que a termodinâmica tem com a temperatura e o calor?”. A partir de suas respostas, falaremos sobre alguns assuntos relacionados à Termodinâmica, como sensação térmica e previsão do tempo, perguntando se vai estar calor ou frio.

Vídeo (duração: 10 minutos) Em seguida, projetaremos o vídeo “Refrigeradores”, do programa “O Mundo de Beakman”, instruindo os alunos para que observem nele o funcionamento de um objeto conhecido por todos e que está estreitamente relacionado com o conteúdo em questão. A duração do vídeo é 8min11s.

Diálogo (duração: 20 minutos) Depois disso, perguntaremos: “Existe diferença entre calor e temperatura? Se sim, qual é? Como é constituído o termômetro? A escala que os termômetros seguem serão sempre as mesmas em todas as partes do mundo? Existe mais de uma escala termométrica? Vocês já ouviram falar de mais alguma?”, com o intuito de fazer os alunos encontrarem as respostas por eles mesmos, pela interação e troca de conhecimento entre eles, sendo nossa interferência na descoberta a mínima possível.

Escrita individual (duração: 25 minutos) Então, depois dessa etapa, a proposta é que os alunos façam individualmente, por escrito, a seguinte atividade: “Que conclusões você tirou do que foi exposto até agora? Que dúvidas você tem?”. Avisando que a resposta dele será avaliada quanto ao conhecimento sobre o assunto de Física tratado na aula.

Síntese (duração: 25 minutos) Depois de completa a atividade escrita, a proposta é que os alunos leiam seu trabalho em voz alta, com a possibilidade de comentários dos colegas para responder as dúvidas um do outro. Sempre lembrando a eles que as respostas e comentários serão avaliados.

Avaliação

A atividade feita pelos alunos por escrito será entregue como avaliação, servindo, assim, de registro.

O intuito é, além de avaliar os alunos, avaliar o nosso planejamento da aula: os recursos que pensamos a princípio, o vídeo selecionado e as atividades realizadas para, com isso, aprimorar nossas aulas.

Variável didática: A aula poderá não atingir nossos objetivos, caso não formos claros em nossas explicações e caso os aparelhos eletrônicos não colaborem conosco.

Fontes

SÃO PAULO. Proposta Curricular do Estado de São Paulo: Física. São Paulo: SEE, 2008.

SÃO PAULO. Matrizes de referência para a avaliação Saresp: documento básico. São Paulo: SEE, 2009.

Episódio 90 - Refrigeradores (O Mundo de Beakman). Disponível em: <http://www.youtube.com/watch?v=haOPKLc73qg>. Acesso em: 02 jun. 2013.

O que é termodinâmica?

Wikipedia – Termodinâmica. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A2mica> Acesso em 29 jul. 2013

Yahoo respostas - O que é termodinâmica? Disponível em: <http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20060913111907AAVAHpQ> Acesso em 29 jul. 2013

Brasil Escola – Termodinâmica. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/fisica/termodinamica.html> Acesso em 29 jul. 2013

Diferença entre calor e temperatura

Yahoo respostas – Qual a diferença entre calor e temperatura? Disponível em: <http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070317135659AAQoPgK> Acesso em: 29 jul. 2013.

Keyla Moreira blog - Qual a diferença entre calor e temperatura? Disponível em: <http://keylamoreira.blogspot.com.br/2011/03/qual-diferenca-entre-calor-e.html> Acesso em: 29 jul. 2013.

Brasil Escola – Temperatura. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/fisica/temperatura-calor.html> Acesso em: 29 jul. 2013

O que é um Termômetro?

Wikipedia – Termômetro. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B4metro > Acesso em: 29 jul. 2013.

ColégioWEB – Termômetro. Disponível em: <http://www.colegioweb.com.br/trabalhos-escolares/fisica/termometria/termometro.html > Acesso em: 29 jul. 2013.

Escalas termométricas

Wikipedia - Escalas termométricas. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Escalas_termom%C3%A9tricas> Acesso em: 29 jul. 2013.

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