19/10/2011
Daniel Rodrigues Ventura, Edson Luís Nunes
Modalidad / Nivel de Enseñanza | Disciplina | Tema |
---|---|---|
Ensino Médio | Física | Calor, ambiente e usos de energia |
Educação de Jovens e Adultos - 2º ciclo | Ciências Naturais | Visões de mundo |
Sugerimos que o professor apresente algumas fotos, figuras ou esquemas, de situações em que se aplica ou se manifesta fenômenos térmicos que muitas vezes está presente no nosso cotidiano, explicando o efeito térmico em cada caso. Para isso poderá projetar numa tela na própria sala de aulas, ou imprimir figuras, fotos e esquemas e distribuir para os alunos. A seguir apresentamos uma seqüência de figuras direcionadas a atender os objetivos propostos em conformidade ao conteúdo exposto nesta aula.
Atividade I
Para a seqüência dessa atividade, o professor ao analisar cada figura, poderá pedir aos alunos que respondam oralmente cada questionamento sinalizando o desejo de se manifestar. Após ouvir cada resposta, faça as devidas críticas e comentários e encaminhe a resposta correta.
A Figura 01 mostra uma junta de dilatação, muito comuns, sempre existentes nos trilhos de via férrea. Esses espaços vazios entre as emendas das peças de aço, são reservados para a dilatação de cada peça, conferindo flexibilidade sem comprometer a funcionalidade e a segurança do conjunto.
Pergunte: O que ocorreria em um dia e horário muito quente, temperatura mais elevada, se não tivesse a junta de dilatação?
Na Figura 02 ilustra as juntas de dilatação deixadas durante o assentamento de um piso de cerâmica, denominadas de junta de assentamento, são espaços deixados entre a união das peças. A largura mínima a ser observada depende principalmente do tamanho da peça do revestimento e está sempre recomendada na embalagem do produto.
Faça a seguinte indagação: Se a cerâmica for assentada sem juntas de dilatação, o que poderá acontecer se a temperatura no local sofrer uma grande variação de temperatura?
http://www.fazfacil.com.br/images/ref_piso_6.jpg
Na Figura 03 temos a fotografia de cinco recipientes contendo um líquido. Nenhum deles está totalmente cheio, existe um espaço sem líquido na parte superior reservado à dilatação do líquido.
Pergunte a eles: Quem dilata mais, os sólidos ou os líquidos?
O que poderá ocorrer se o recipiente for totalmente cheio, 100% de seu volume preenchido com o líquido, e a temperatura do conjunto for aumentada?
O líquido dilata mais que o sólido forçando a tampa ou estourando o recipiente
http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRSD7BGXashV5ibBOWhvgRlPOqFVN25mFnT6TUKyPkDtZBklqiq
Na Figura 04 está representado esquema de uma lâmina bimetálica. Uma lâmina bimetálica é constituída por duas lâminas de metais ou ligas metálicas diferentes coladas entre si. Devido à propriedade da lâmina bimetálica se curvar quando aquecida, ela é muito usada para provocar aberturas e fechamentos de circuitos elétricos, em vários dispositivos.
Faça o seguinte encaminhamento à turma:
A lâmina bimetálica da figura é constituída de latão e invar. Ao ser aquecido ela curva ficando o ínvar para dentro da curva, veja no esquema da figura. O que se pode concluir da relação entre os coeficientes de dilatação linear do latão e do invar?
Os coeficientes de dilatação linear do latão é 18.10-6/oC e do invar é 0,7.10-6/oC. Assim sendo, ao serem submetidas a uma mesma variação de temperatura, o latão tendo maior coeficiente de dilatação sofrerá maior aumento no seu comprimento que o invar, fazendo com que a lâmina se curve, como na figura.
http://www.brasilescola.com/upload/e/lamina2.jpg
Atividade II
Para essa atividade o professor poderá dividir a turma em duplas para que depois de identificado o fenômeno em cada figura, discutam entre si e em seguida encaminhe a resposta escrita para ser entregue ao professor. O professor poderá recolher as respostas, comentar algumas e repassar a resposta correta, na tela ou escrevendo na quadro.
Para iniciar essa parte o professor deverá apresentar a Figura 05, ela contém a foto de um pássaro que está com suas penas eriçadas, arrepiado de frio. Pergunte então para os alunos:
Por que quando um pássaro está com muito frio ele fica quieto com as penas arrepiadas como na figura?
http://ipt.olhares.com/data/big/429/4293244.jpg
Em seguida o professor poderá apresentar a Figura 06, que consiste de um esquema ilustrando o sistema das glândulas sudoríparas.
Explique que nos seres humanos, o suor é uma forma de excretar dejetos de nitrogênio e também regular a temperatura do corpo, que deve ficar entre 36º C e 36,8ºC, ideal para o bom funcionamento de todos os órgãos.
Quando a temperatura do organismo ultrapassa 37ºC, o suor age como um mecanismo de refrigeração, assim, durante um esforço físico ou se o ambiente estiver muito quente, mais suor é produzido.
Pergunte para a turma:
Como se explica que o suor diminui a temperatura do corpo?
http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRpsTyI368jTvKA6mE1Azo947AvWx0eZSTgSbX6-eXdXZXJErO_
Depois o professor deverá apresentar o esquema de uma panela de pressão, Figura 07. Ela tem uma tampa, vedada com uma argola de borracha; no centro da tampa há uma válvula, que é mantida fechada por um pino relativamente pesado, mas que pode movimentar-se para cima, permitindo a abertura da válvula; há também uma válvula de segurança, que só abre em situações extremas.
Após estas explicações pergunte a turma:
Porque numa panela de pressão os alimentos cozinham em menos tempo do que em uma panela comum?
http://www.blogmail.com.br/fotos/2010/03/atencao-com-a-panela-de-pressao.jpg
Após comentários sobre a panela de pressão o professor poderá apresentar o esquema de uma garrafa térmica, conforme ilustrado na Figura 08. A garrafa térmica possui as paredes internas espelhadas, uma tampa de material de baixa condutividade térmica e parede dupla com ar rarefeito no espaço entre elas.
Após comentários sobre os constituintes da garrafa térmica, pergunte:
Explique como a garrafa térmica diminui essencialmente as perdas de calor para o meio.
http://mundoeducacao.uol.com.br/upload/conteudo/garrafa-termica.jpg
Atividade III
Divida a turma em grupos de 4 elementos, por exemplo, junte duas duplas, para que analisem e tentem solucionar cada caso. Explique a figura e em seguida faça um questionamento para que os grupos discutam e encontre a solução.
Primeiro deverá apresentar a Figura 09 que ilustra o esquema de uma geladeira. O professor deverá destacar para a turma alguns aspectos relevantes, por exemplo, que o gás na tubulação é comprimido na saída do compressor, aumentando sua temperatura na serpentina localizada atrás na geladeira onde transfere calor para o meio principalmente por irradiação. Esse mesmo gás se expande rapidamente após escapar por uma válvula na entrada do congelador que está situado na parte superior da geladeira.
Pergunte então:
Porque ao ser comprimido a temperatura do gás aumenta e porque ao se expandir sua temperatura diminui?
Porque o congelador fica sempre na parte superior da geladeira e nunca na posição inferior?
Porque a serpentina da geladeira é pintada de preto?
http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSlWMitygFy4R984DfaPvnBULld3aOhh4FWssSZ2k3Nrkvn54YmoA
Em seguida o professor poderá mostrar a Figura 10, que ilustra a formação de brisas em dias típicos, em regiões mais próximas do mar.
Peça que os alunos expliquem a formação de brisas à beira mar.
À noite, o ar sobre a terra esfria mais que o ar sobre o mar. O ar sobre o mar estando menos denso tende a subir sendo então empurrado pelo ar mais denso formando uma corrente de ar da terra para o mar, brisa terrestre, esquema B.
Depois o professor poderá apresentar a Figura 11 que ilustra as partes de um aquecedor solar. Explique resumidamente o funcionamento do aquecedor e faça a seguinte pergunta:
Porque o tubo da serpentina que recebe a energia solar deve ser pintado com cor preta?
Porque as extremidades da tubulação da serpentina são conectadas em posições de níveis diferentes no reservatório térmico?
http://lumoura.com.br/wp-content/uploads/2008/02/aquecimento-solar.jpg
Por fim apresente a Figura 12, esquema de uma estufa, casa de vegetação, muito usada para desenvolver pesquisas e produção de hortaliças.
Peça que expliquem como o interior da estufa se aquece ficando com temperaturas acima da temperatura do meio onde se encontra utilizando a mesma energia do Sol que o ambiente à sua volta.
http://4.bp.blogspot.com/_qyBca1ohIi4/TLdacvacDJI/AAAAAAAAADI/7NIRvjGm9BU/s1600/estufa31.jpg
Acesse os seguintes endereços:
Efeito estufa
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=33372
Poluição
http://pt.wikipedia.org/wiki/Polui%C3%A7%C3%A3o
Clima e ambiente
http://www.ipemabrasil.org.br/aquecimento%20global.htm
Aquecimento global
http://www.coladaweb.com/geografia/aquecimento-global
Mudanças ambientais globais: o efeito estufa (animação/simulação)
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=9065
A física e o cotidiano - Fique sabendo ! - A Geladeira (animação/simulação)
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=33233
Divida a turma em grupos, quatro grupos, por exemplo, e peça aos alunos para fazerem uma pesquisa sobre o tema: Poluição do ar, efeito estufa e aquecimento global. Cada grupo deverá apresentar sua pesquisa em uma aula a ser marcada, podendo fazer uma interação interdisciplinar envolvendo química, geografia e biologia.
Quatro estrelas 2 calificaciones
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12/08/2015
Quatro estrelasExcelente, aula muito bem construida e com conceitos que dão segurança ao professor!
23/04/2012
Cinco estrelasgostei muito entendi bastante .