Termodin?mica ? Transforma??o isot?rmica.
Autor e Co-autor(es)
Edson Luis Nunes, Daniel Rodrigues Ventura, Isnard Domingos Ferraz, Jos? ?ngelo de Faria.
Estrutura Curricular
| Modalidade / Nível de Ensino | Componente Curricular | Tema |
|---|---|---|
| Ensino M?dio | F?sica | Calor, ambiente e usos de energia |
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
Entender a transforma??o isot?rmica e a import?ncia dela no estudo das m?quinas t?rmicas convencionais, bem como no entendimento da M?quina de Carnot.
Duração das atividades
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
Temperatura na escala Absoluta (ou Kelvin), calor, press?o, volume, Lei de Boyle, gases perfeitos e 1a Lei da Termodin?mica.
Estratégias e recursos da aula
D? agora em exemplo de aplica??o pr?tica.
Diga aos alunos que esta transforma??o ? uma isot?rmica e ? o que acontece, aproximadamente, quando se infla um bal?o de festas. O ar proveniente de seus pulm?es possui temperatura constante. ? medida que voc? vai enchendo o bal?o ele vai aumentando de volume estando o ar em seu interior ? uma mesma temperatura.
Diga tamb?m que esta transforma??o acontece nas m?quinas t?rmicas convencionais e na M?quina de Carnot, por duas vezes durante a realiza??o de um ciclo.
Pe?a a eles agora para discutirem entre si o processo inverso, ou seja, levando-se em considera??o o mesmo recipiente, o que acontece quando se fornece trabalho para o sistema provocando-se a redu??o de volume do recipiente sem aumento da temperatura do g?s. Pe?a para usarem a seguinte con ven??o:
-- trabalho realizado p elo sistema ? positivo (?g?s > 0);
-- trabalho recebido pelo sistema ? negativo (?g?s < 0);
-- calor recebido pelo sistema ? positivo (Q > 0);
-- calor f ornecido pelo sistema ? negativo (Q < 0).
Analise depois os resultados a que eles chegaram ao final das discuss?e s. ? preciso que concluam que, no processo inverso Q = ?g?s e ?U = 0 , mas Q < 0 e ?g?s < 0. Se n?o chegarem a essa conclus?o o professor deve intervir e conduzi-los a ela mostrando a Figura 2.
Para finalizar discuta comparativamente, ? luz da conven??o citada, que no primeiro caso Q e ?g?s t?m sinais positivos (Q > 0, pois o sistema recebeu calor e, ?g?s > 0, pois o sistema realizou trabalho) e que na situa??o inversa Q e ?g?s t?m sinais negativos (Q < 0, pois o sistema cedeu calor e, ?g?s < 0, pois o sistema recebeu trabalho).
Recursos Educacionais
| Nome | Tipo |
|---|---|
| Transforma??es gasosas | Anima??o/simula??o |
Recursos Complementares
Aprenda mais sobre a Transforma??es isot?rmicas:
BrasilEscola: http://www.brasilescola.com/fisica/principio-termodinamica.htm
Simulador Stefanelli : http://www.stefanelli.eng.br/webpage/simtermo/p_sim_tp.html
Wikipedia : http://pt.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A2mica
NEWTON, V.B; HELOU, R.D.; GUALTER, J.B. T?picos de F?sica 2 ? Termologia, Ondulat?ria e ?ptica. S?o Paulo: Editora Saraiva, Vol. 2, 448p., 18a Ed., 2007.
Avaliação
Elabore quest?es te?ricas e pr?ticas sobre esse assunto. Nas quest?es te?ricas explore a rela??o entre press?o e volume quando n?o h? varia??o na temperatura do g?s contido no recipiente dotado de ?mbolo m?vel. Nas quest?es pr?ticas fa?a os alunos realizarem c?lculos que envolvam a equa??o que explica matematicamente a 1a Lei da Termodin?mica quando aplicada a transforma??es isot?rmicas, tanto de compress?o quanto de expans?o.