Cozinhando com Calor: A Experiência do Sorvete Rápido

Desenvolvida por: Eliane… (com assistência da tecnologia Profy)
Área do Conhecimento/Disciplinas: Ciências
Temática: Calorimetria e Transferência de Calor

A atividade prática intitulada 'Cozinhando com Calor: A Experiência do Sorvete Rápido' tem como foco a exploração dos conceitos de calorimetria por meio da fabricação de sorvete utilizando sacos plásticos, gelo e sal. Ao longo desta experiência, os alunos aprenderão como o calor é transferido durante as mudanças de estado físico, permitindo que o creme utilizado transforme-se rapidamente em sorvete ao contato com as temperaturas mais baixas, causadas pela adição de sal ao gelo. Assim, entenderão como o calor pode alterar a temperatura de fusão do gelo, fenômeno conhecido como crioscopia. Esses conceitos serão discutidos em um contexto prático e envolvente, consolidando o entendimento sobre as trocas de energia térmica e reforçando os princípios fundamentais da calorimetria. Esta atividade visa promover um aprendizado dinâmico e lúdico, associando teoria à prática de maneira eficiente.

Objetivos de Aprendizagem

Os objetivos de aprendizagem desta aula centram-se em capacitar os alunos a compreenderem o fenômeno da transferência de calor e suas implicações em processos de mudança de estado físico. Espera-se que, ao final da atividade, os estudantes possam identificar os processos envolvidos na crioscopia e explicar como o calor é transferido entre substâncias em diferentes estados físicos. A atividade também busca desenvolver suas habilidades de observação e registro de dados experimentais, incentivando o pensamento crítico e a aplicação prática dos conceitos teóricos de calorimetria.

  • Compreender a transferência de calor entre diferentes materiais.
  • Identificar mudanças de estado físico em experimentos práticos.
  • Relacionar conceitos teóricos de calorimetria com práticas experimentais.

Habilidades Específicas BNCC

  • EF07CI12: Explicar o conceito de energia nas suas diferentes manifestações e aplicações no contexto físico, químico, biológico, geológico e tecnológico.
  • EF07CI13: Relacionar os fenômenos térmicos às diferentes percepções de temperatura e calor, distinguindo estes como grandezas físicas.

Conteúdo Programático

O conteúdo programático desta atividade engloba a exploração dos conceitos fundamentais de calorimetria e crioscopia, enfatizando a aplicação prática por meio do experimento de criação de sorvete. Através da compreensão da transferência de calor e mudanças de estado físico, os alunos irão se deparar com os princípios que regem a interação entre substâncias em diversas temperaturas. A metodologia experimental permitirá uma visão clara dos efeitos da adição de sal ao gelo — um processo que reduz o ponto de fusão deste, facilitando a absorção de calor do creme até que se congele.

  • Conceitos de calorimetria.
  • Transferência de calor.
  • Mudanças de estado físico.
  • Crioscopia e suas aplicações.

Metodologia

A metodologia adotada nesta aula consiste em uma abordagem prática e experimental, onde os alunos terão a oportunidade de participar ativamente e refletir sobre os conceitos aprendidos na teoria. Divididos em grupos, os estudantes seguirão um roteiro experimental para produzir sorvete, observando as trocas de calor e documentando suas observações. A construção do conhecimento se dará por meio da discussão dos resultados e da aplicação do conhecimento teórico em uma situação prática, viabilizando a consolidação dos conceitos por meio da experiência direta com o fenômeno científico.

  • Experimentação prática.
  • Trabalho em grupos.
  • Análise e discussão dos resultados.

Aulas e Sequências Didáticas

O cronograma da atividade está planejado para que todos os passos sejam cumpridos dentro de uma única e dinâmica sessão de aula. Serão 60 minutos dedicados à introdução teórica, experimentação prática e discussão de resultados, garantindo que os alunos internalizem os conceitos ao mesmo tempo em que interagem e extraem conclusões do experimento realizado. Esse tempo é adequado para garantir que tanto a parte teórica quanto a prática sejam abordadas com igual importância.

  • Introdução teórica e segurança do experimento (15 minutos)
  • Execução do experimento (30 minutos)
  • Discussão dos resultados e fechamento (15 minutos)

Avaliação

Os alunos serão avaliados por meio de relatórios escritos nos quais deverão descrever o procedimento experimental, as observações feitas durante a prática e as conclusões sobre o processo de transferência de calor observado. A avaliação buscará identificar se os alunos conseguiram relacionar os conceitos teóricos discutidos com as práticas vivenciadas durante a experiência. Exemplos de critérios de avaliação incluem a clareza na descrição do procedimento, a precisão das observações anotadas, a capacidade de conexão entre teoria e prática e a coerência das conclusões apresentadas. Além disso, a participação ativa e o trabalho colaborativo durante o experimento serão considerados na avaliação.

Materiais e ferramentas:

Os recursos necessários para a condução da atividade incluem materiais de fácil acesso, comuns em experiências práticas, para garantir a realização eficiente do experimento dentro da sala de aula. Tais materiais são essenciais para a execução correta da experiência e darão aos alunos a oportunidade de visualizar concretamente os fenômenos discutidos.

  • Sacos plásticos de diferentes tamanhos.
  • Gelo e sal grosso.
  • Mistura para sorvete (creme de leite, essência de baunilha e açúcar).
  • Termômetros e cronômetros.
  • Luvas para manuseio do gelo.

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