• Conceituar energia de combustão;
• Determinar qual o melhor combustível utilizando os critérios de preço e de energia de combustão;
• Efetuar cálculos envolvendo o conceito de energia de combustão.

• Cálculos Estequiométricos.

Professor, providencie os materiais descritos abaixo:

• 2 lamparinas;
• 1 pires de fundo branco;
• 30 mL de gasolina;
• 30 mL de álcool combustível;
• 1 caixa de fósforos.

No laboratório de Química

Inicie a aula com o experimento a seguir:

MATERIAIS

• 2 lamparinas;
• 1 pires de fundo branco;
• 30 mL de gasolina;
• 30 mL de álcool combustível;
• 1 caixa de fósforos.

PROCEDIMENTOS

1. Coloque álcool combustível em uma das lamparinas até aproximadamente 2 cm de altura.
2. Enxugue bem com um papel absorvente qualquer quantidade de álcool que possa ter escorrido para fora da lamparina ou sobre a bancada.
3. Acenda com cuidado a lamparina que contém álcool e coloque um pires branco sobre a chama da lamparina – a uma distância de mais ou menos 5 cm. Após cerca de 5 segundos observe o fundo do pires.
4. Apague a lamparina e anote suas observações. (quantidade de material depositado)
5. Repita o mesmo procedimento utilizando a outra lamparina, agora com gasolina.

Experimento adaptado do recurso:

Combustão e energia

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=12242

Combustão e energia

 
Após o experimento, leve os alunos para o laboratório de informática.

No laboratório de informática, divida a turma em grupos de três ou quatro alunos. Depois que os alunos se organizarem, Peça para que eles respondam as questões abaixo:

1 – Como chamamos o que ficou depositado no fundo do pires?
2 – Por que um dos combustíveis depositou mais material que o outro?
3 – Qual dos combustíveis é considerado o mais limpo? Explique.

Para responder as questões os alunos poderão pesquisar na internet ou utilizar o que foi observado no experimento. Eles deverão entregar as respostas para a avaliação.

Em seguida, informe que uma das principais diferenças entre esses dois combustíveis é a quantidade de energia liberada pela combustão. Cada substância possui uma quantidade de energia padrão que é liberada pela combustão, essa energia é denominada de energia de combustão ou calor de combustão.
Peça para os alunos abrirem a simulação abaixo:

E agora maquinista?

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=12255

E agora maquinista?

Figura 1 – Simulação sobre calor de combustão

Os alunos deverão responder as perguntas abaixo:

1 – Quais são os problemas ambientais causados pelos combustíveis descritos na simulação?
2 – O que é volatilidade?
3 – Diga qual é o combustível mais econômico e com uma maior energia de combustão? Para isso, efetue os cálculos solicitados pela simulação.

Figura 2 – Resultados dos cálculos da simulação

Professor, utilize esse momento para explicar como são feitos os cálculos da simulação.

Para sistematizar a aula os alunos deverão fazer um relatório sobre o que eles entenderam do tema abordado na aula, explicando como foram efetuados os cálculos e qual o melhor combustível para a locomotiva (simulação). 

Caso o professor não tenha à sua disposição um laboratório computacional e possua apenas um computador com um datashow, poderá mostrar a simulação e as imagens aos alunos na própria sala de aula.

Site
Nesse site você encontra informações sobre a energia de combustão.

http://www.usp.br/qambiental/combustao_energia.html

O professor poderá avaliar os alunos através do relatório produzido e dos cálculos efetuados ao longo da aula que os alunos entregarão para o professor.