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Comportamento dos gases: análise a partir de balões

 

25/02/2009

Autor e Coautor(es)
Gílian Cristina Barros
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CURITIBA - PR SECRETARIA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO

Eziquiel Menta

Estrutura Curricular
Modalidade / Nível de Ensino Componente Curricular Tema
Ensino Médio Química Transformações: caracterização, aspectos energéticos, aspectos dinâmicos
Ensino Médio Física Calor, ambiente e usos de energia
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
- Compreender as relações existentes entre temperatura, gases e pressão.
Duração das atividades
2 a 3 aulas de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
- Noções de calor, temperatura, pressão e empuxo.
Estratégias e recursos da aula
 Momento 01 -

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1674/imagens/problematizacao.gif

Olá, professor!

Uma aula antes de trabalhar este assunto solicite que os alunos façam, em duplas, o seguinte experimento em casa:

Materiais necessários: um saco plástico (leve) e 1 secador de cabelo.

O que e como fazer:

1- Ligue o secador
2- Abra o saco plástico e o coloque sobre o secador, enchendo o saco com ar (siga o próximo passo, realizando duas vezes, primeiro com ar frio e depois com ar quente)
3- Desligue o secador e solte o saco plástico (peça ajuda a um amigo para segurar e desligar o secador enquanto você segura o saco plástico).
4- Além de usar ar frio e quente realize este experimento em um espaço fechado e em um ambiente aberto.

Que anotações realizar:

Em qual dos dois espaços (espaço fechado e ambiente aberto) o saco subiu mais? E com qual tipo de ar subiu mais?

 Momento 02 -

Apresente nesse momento as considerações téoricas do tema partindo das respostas trazidas pelos alunos sobre o experimento.

Quando aquecemos o ar no interior do saco de plástico ou de um balão, estamos dilatando o ar (massa gasosa) que se encontra dentro do balão.  A dilatação dessa massa gasosa aquecida costuma ser usada para fazer um balão subir na atmosfera. Parte do ar aquecido escapa e o ar que fica dentro do balão tem sua densidade reduzida, logo, o ar de fora é mais denso que o ar de dentro do balão e nestas condições o empuxo sobre o balão é maior que seu peso, fazendo com que ele suba na atmosfera.

No caso dos balões utilizados na modalidade esportiva de balonismo, a temperatura do ar interno do balão é regulada, fazendo com que o balão suba ou desça conforme deseja o piloto/operador.

Um outro gás, além do ar, que também é utilizado para encher balões, é o hidrogênio, embora o hélio (mais caro e pesado) seja melhor pois, não possui características de combustível e oferece menos perigo que o hidrogênio.


Até que altura sobe um balão?

Um balão não sobe até o ponto máximo da atmosfera porque o ar em maiores altitures se torna mais denso, agindo como se anulasse o empuxo, pois o ar de dentro e fora do balão se tornam de igual peso, desta forma o balão não alcança o topo da atmosfera.

Assista com os alunos ao seguinte vídeo de aproximadamente seis minutos com o título: O mundo que não vemos: como se comporta o ar?

Momento 03 - Laboratório de Informática

Professor, se nunca trabalhou com os alunos, no laboratório de informática, oriente-os antes de se encaminharem para este espaço, explique quais os objetivos da atividade que realizarão em tal espaço e estabeleça regras para o uso, bem como, os critérios que serão utilizados para avaliação das atividades realizadas no laboratório, previamente. Se possível estabeleça os critérios para realização de toda a aula com os alunos, já desde o início, independente de ser ou não no laboratório de informática, ok?!?

Para revisarmos os conteúdos trabalhados solicite aos alunos que em duplas realizem a atividade proposta no seguinte recurso:

Se desejar aprofundar o conteúdo, proponha as atividades das aulas apresentadas nos recursos complementares, a seguir.
 
Recursos Educacionais
Nome Tipo
O balão Animação/simulação
Recursos Complementares
1 - Aula: Enchendo um balão sem soprar. Disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=245.

2- Aula: Vamos entender os gases hipotéticos? Disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=991

Avaliação
A avaliação será realizada no transcorrer dos questionamentos apresentados, primeiramente observando a formação de conceitos pelos alunos, analisando seus questionamentos e intervenções, procurando, por meio do diálogo, perceber se houve assimilação dos conteúdos propostos. Pela leitura das produções dos alunos, o professor avaliará sugerindo as mudanças e adequações necessárias, estimulando as leituras e quando necessário, o feedback dos conteúdos.
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