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Transformando calor em energia dinâmica

 

23/06/2009

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 Física Calor, ambiente e usos de energia
Dados da Aula
O que o aluno poderá aprender com esta aula
- Ter, por meio dos fatos históricos, subsídios para compreender o valor da pesquisa no estudo e desenvolvimento da Ciência.
- Conhecer e compreender as formas de energia.
Duração das atividades
2 aulas de 50 minutos.
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno
- Conhecer e compreender conceitos de energia, trabalho e calor.
Estratégias e recursos da aula

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1719/imagens/bau_historias.gif

Momento 01

A transformação de calor em energia, bem como o reaproveitamento do calor e energia dissipadas em mais calor, energia e/ou trabalho são assuntos constantes nos meios de pesquisa desde os mais remotos tempos até hoje.

Heron ou Herão, conhecido pela fórmula que leva seu nome e se aplica ao cálculo da área do triângulo foi um dos grandes percursores quanto a transformação de calor em energia. O modelo desenvolvido por Heron de Alexandria, que transformava energia térmica em energia dinâmica, foi um dos primeiros desenvolvidos em meados do século I na Grécia, criado com o objetivo de divertir pessoas. Saiba mais sobre a máquina de Heron, clicando no recurso a seguir:

 

 

Durante o século XVIII muitas outras máquinas a vapor foram desenvolvidas. Muitos destes modelos de máquinas a vapos contribuiram com a Revolução Industrial no XIX.

Hoje ainda temos, muitos pesquisadores como Heron que buscam transformar calor em energia dinâmica ou até mesmo em som. Na universisade de Utah, em notícia divulgada em junho de 2007, físicos desenvolvem desenvolvidos dispositivos que transformam calor em som e, em seguida, em eletricidade, é muito interessante o processo que pode ser melhor conhecido em: http://www.unews.utah.edu/p/?r=053007-1.

 

Obs: cabe salientar aqui que quando apresento o termo calor no título me refiro a energia térmica e quando falo em energia me refiro a trabalho, buscando , neste contexto, utilizar termos mais próximos a realidade do aluno, mas este termos devem ser articulados e definidos dando ênfase as várias formas de energia que podem gerar um trabalho e/ou movimento.

Para fixar a relação entre calor e energia proponho que assista com os alunos o seguinte vídeo de 2 minutos, que deverá ser o disparador de uma discussão sobre o tema: Calor como forma de energia.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1719/imagens/problematizacao.gif

Momento 02 - Laboratório de Física

Professor, se nunca trabalhou com os alunos, no laboratório de física, 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, ok?!?

No laboratório de física, juntamente com seu apoio professor, proponha aos alunos, que em duplas ou trios, construam a Máquina de Heron.

Para construí-la necessitaremos dos seguintes materiais, propostos por Naiara Yohanna Klein, em http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/arquivo.php?idArquivo=66:

- 1 lâmpada (para servir de recipiente para a água);
- 1 rolha de borracha;
- 2 tubos de metal;
- suporte de madeira;
- barbante;
- latinha de metal;
- fósforo, álcool e giz.

Antes ou após de realizar esta atividade sugiro a leitura e a realização das atividades propostas em: Dá um tempo, motor!, disponível em: http://www.bibvirt.futuro.usp.br/index.php/content/download/3754/29160/file

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1719/imagens/CATARSE.gif
Momento 03

 

 

  1. Individualmente realize um trabalho, em três laudas, que apresente outras máquinas a vapor e suas aplicações.
  2. Após está atividade, em duplas e/ou trios, solicite aos alunos que reformulem o trabalho e produzam uma apresentação para socializar com a turma.
 
Recursos Educacionais
Nome Tipo
Máquina de Heron Animação/simulação
Recursos Complementares
- Projeto de máquinas térmicas.Disponivel em: http://www.projetofisica.blogger.com.br/. Acesso em 01 de mar. de 2009.

- Mundo Físico. De Naiara Yohanna Klein p. 03. Disponível em: http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/arquivo.php?idArquivo=66. Acesso em 03 de mar. de 2009.

- Dá um tempo motor. Disponível em: www.bibvirt.futuro.usp.br/index.php/content/download/3754/29160/file. Acesso em 03 de mar. de 2009.
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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